【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海底采礦，特別涉及魯棒的流場數值模擬方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、海底采礦氣力提升管道輸運礦產顆粒的優化設計是海底采礦系統裝置的核心技術，是關系到海底采礦產業發展的難題。由于海底氣力提升管道難以展開試驗或實驗，且試驗和實驗能給出的細節信息有限，目前氣力提升管道的優化設計進展緩慢。
2、有鑒于此，擬開發針對氣力提升管道優化設計的數值仿真集成軟件中的對流方程求解器，以突破這一技術瓶頸。氣力提升管道輸運礦產顆粒是氣、液、顆粒三相流問題，其理論方程包括流體力學方程、poisson方程(泊松方程)、氣液兩相動力學方程和彌散顆粒相動力學方程，以及氣液兩相表面張力和彌散顆粒群相間曳力對攜帶流體相的反饋源項。其中，對流方程求解器的精度、魯棒性越高，才能使得理論方程中的對流方程準確求解，即流場數值模擬更加準確。
3、一般來說，對流方程的色散誤差會導致數值振蕩，這是所有雙曲型偏微分方程物理問題的共同難題，為了消除這一色散誤差并保證數值穩定性，對流方程求解器往往采用數值耗散的weno(weighted?essentially?non-oscillatory，即加權本質無振蕩)或者迎風格式，但是會大大降低總體集成求解器的精度，這也是氣、液、顆粒三相集成求解器難以開發的原因之一。
4、綜上可見，如何保證流場數值模擬更加準確是本領域有待解決的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種魯棒的流場數值模擬方法、裝置、設備及介質，能夠
2、第一方面，本申請公開了一種魯棒的流場數值模擬方法，包括：
3、獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數，并判斷所述當前時間步流場的流場參數是否滿足預設更新停止條件；
4、若否，則基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式；
5、利用對流分裂技術對所述當前對流方程進行處理，并耦合所述數值離散表達式，得到數值離散相容方程；
6、獲取升維后的所述數值離散相容方程，以得到通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數，并將所述通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數更新為通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數，重新跳轉至所述判斷所述當前時間步流場的流場參數是否滿足預設更新停止條件的步驟，直至滿足所述預設更新停止條件，以將輸出的下一時間步流場確定為目標模擬流場。
7、可選的，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
8、基于目標坐標系對所述當前對流方程的空間項進行泰勒展開，以得到所述當前對流方程的空間項的二階泰勒展開式；
9、將所述二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式。
10、可選的，所述獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數之前，還包括：
11、接收預設接口返回的目標坐標系；其中，所述目標坐標系為笛卡爾坐標系、柱坐標系中任意一種坐標系。
12、可選的，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
13、若目標坐標系為笛卡爾坐標系，則在所述笛卡爾坐標系下將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的第一數值離散表達式；
14、相應的，所述獲取升維后的所述數值離散相容方程，以得到通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數，包括：
15、將所述數值離散相容方程的維度從一維度升至三維度，得到在所述笛卡爾坐標系下的所述數值離散相容方程的第一通用形式，以便獲取通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數。
16、可選的，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
17、若目標坐標系為柱坐標系，則在所述柱坐標系下將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的第二數值離散表達式；
18、相應的，所述獲取升維后的所述數值離散相容方程，以得到通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數，包括：
19、將所述數值離散相容方程的維度從一維度升至三維度，得到在所述柱坐標系下的所述數值離散相容方程的第二通用形式，以便獲取通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數。
20、可選的，所述獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數之前，還包括：
21、確定待模擬流場的物理模型，并基于所述物理模型建立通過初始對流方程描述的初始時間步流場；
22、設置通過所述初始對流方程描述的所述初始時間步流場的約束條件。
23、可選的，所述設置通過所述初始對流方程描述的所述初始時間步流場的約束條件，包括：
24、設置通過所述初始對流方程描述的所述初始時間步流場的計算區域、邊界條件、初值條件。
25、第二方面，本申請公開了一種魯棒的流場數值模擬裝置，包括：
26、流場更新判斷模塊，用于獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數，并判斷所述當前時間步流場的流場參數是否滿足預設更新停止條件；
27、對流方程離散模塊，用于若否，則基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式；
28、相容方程獲取模塊，用于利用對流分裂技術對所述當前對流方程進行處理，并耦合所述數值離散表達式，得到數值離散相容方程；
29、目標流場獲取模塊，用于獲取升維后的所述數值離散相容方程，以得到通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數，并將所述通過下一對流方程描述的下一時間步流場的流場參數更新為通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數，重新跳轉至所述判斷所述當前時間步流場的流場參數是否滿足預設更新停止條件的步驟，直至滿足所述預設更新停止條件，以將輸出的下一時間步流場確定為目標模擬流場。
30、第三方面，本申請公開了一種電子設備，包括：
31、存儲器，用于保存計算機程序；
32、處理器，用于執行所述計算機程序，以實現前述公開的魯棒的流場數值模擬方法的步驟。
33、第四方面，本申請公開了一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機程序；其中，所述計算機程序被處理器執行時實現前述公開的魯棒的流場數值模擬方法的步驟。
34、本申請有益效果為：本申請獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數，并判斷所述當前時間步流場的流場參數是否滿足預設更新停止條件；若否，則基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式；利用對流分裂技術對所述當前對流方程進行處理，并本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
3.根據權利要求2所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數之前，還包括：
4.根據權利要求3所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
5.根據權利要求3所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
6.根據權利要求1至5任一項所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數之前，還包括：
7.根據權利要求6所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述設置通過所述初始對流方程描述的所述初
8.一種魯棒的流場數值模擬裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，用于存儲計算機程序；其中，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的魯棒的流場數值模擬方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
3.根據權利要求2所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述獲取通過當前對流方程描述當前時間步流場的流場參數之前，還包括：
4.根據權利要求3所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流方程的二階泰勒展開式進行離散化，得到二階泰勒展開式的數值離散表達式，包括：
5.根據權利要求3所述的魯棒的流場數值模擬方法，其特征在于，所述基于目標坐標系將所述當前對流...
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