[发明专利]一种基于预测刚体与流体耦合作用的浸入边界反馈力方法

摘要

本发明涉及一种基于预测刚体与流体耦合作用的浸入边界反馈力方法，属于计算流体力学及其流固耦合模拟技术领域。本发明包括步骤：A、调用网格划分模块，采用两套网格：流场区域，刚体区域；B、调用初值计算模块，求得流场区域的稳态流场作为流场瞬态计算的初值条件；C、调用浸入边界法模块，在时间上推进由刚体和流场组成的整个物理系统，并在浸入边界法模块中设定如下三个子模块：流场计算模块、信息交换模块和反馈力计算模块；D、调用结果输出模块，将作用在刚体上的力以及流场信息输出到文件，供后台读取显示；E、判断是否结束计算。本发明避免使用动网格技术，大量节省计算资源；克服刚体变形能为零，不易计算固体作用力密度的缺点。

主权项

一种基于预测刚体与流体耦合作用的浸入边界反馈力方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：A、调用网格划分模块，采用两套网格：流场区域，刚体区域；其中流场区域在欧拉描述下采用笛卡尔网格离散，刚体区域在拉格朗日描述下使用适体曲线网格离散；B、调用初值计算模块，求得流场区域的稳态流场作为流场瞬态计算的初值条件；C、调用浸入边界法模块，在时间上推进由刚体和流场组成的整个物理系统，并在浸入边界法模块中设定如下三个子模块：流场计算模块、信息交换模块和反馈力计算模块；其中在执行流场计算模块和反馈力计算模块时都要调用信息交换模块；D、调用结果输出模块，将作用在刚体上的力以及流场信息输出到文件，供后台处理软件读取显示；E、判断是否结束计算：如果△t·n＜T，则进入下一时间步，继续执行步骤C和D；如果△t·n≥T，则结束整个计算；其中△t为时间步长，T为要求计算的总物理时间，n为时间步数。