【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及核能工程和液體火箭，尤其是涉及一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法和系統。
技術介紹
1、在進行cfd仿真時，計算效率受到多種因素的限制，包括網格數量、庫朗數以及模型的復雜性等。以工程中常見的減壓元件孔板為例，在其發生兩相臨界流的壅塞區域，流速較高，氣液相界面復雜，并且目前沒有理論模型可以準確地描述該過程。為了確保計算的精度和收斂性，通常需要在孔板壅塞區域劃分更為精細的網格，并使用極小的時間步長，這種處理方式顯著增加了計算量和計算時間。
2、也就是說，現有技術在進行cfd仿真時，針對發生兩相臨界流的壅塞區域的仿真存在計算復雜且計算效率低的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口簡化方法和系統，以緩解現有技術中存在的針對發生兩相臨界流的壅塞區域的仿真計算復雜且效率低的技術問題。
2、第一方面，本專利技術實施例提供了一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，該方法包括：構建用于cfd仿真的上游流體域，確定上游流體域的新壓力出口；利用仿真軟件的自定義模塊從上游流體域的新壓力出口處獲取cfd仿真過程中減壓限流元件的上游來流數據；上述上游來流數據包括：溫度、流量和兩相質量流量比；上根據上述上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力；上述目標壓力為上游流體域的新壓力出口邊界條件的對應壓力；上述目標壓力用于作為仿真的邊界條件重新返回到上述cfd仿真過程中。
3、在
4、在一些可選的實現中，根據上述上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力，包括：通過分析流量、兩相含量、溫度與壓力之間的相關性，基于上述上游來流數據的兩相含量、溫度及兩相質量流量確定簡化后的兩相壅塞流出口的邊界條件對應的壓力。
5、在一些可選的實現中，上述兩相流量計算公式包括：
6、
7、其中，m1為兩相質量流量；a為發生壅塞現象的流通面積；x為氣相質量流量與兩相質量流量之比；vg為氣相比容，vf為液相比容，兩者是與溫度、壓力有關的物性參數；p為壓力。
8、在一些可選的實現中，通過分析流量、兩相含量、溫度與壓力之間的相關性，基于上述上游來流數據的兩相含量、溫度及兩相質量流量確定簡化后的兩相壅塞流出口的邊界條件對應的壓力，包括：確定發生壅塞現象的流通面積，上述流通面積為上述減壓限流元件用于通過氣體或液體的截面的面積；從仿真中獲取上述減壓限流元件的上游來流的溫度和初始兩相質量流量m0；計算兩相的加權平均溫度和質量流量比；基于上游的壓力或歷史數據確定當前的假設壓力p。
9、在一些可選的實現中，上述方法還包括：使用兩相流量計算公式計算第一流量m1；判斷abs(m1-m0)<residual是否成立；其中，residual為預先確定的值。
10、在一些可選的實現中，上述方法還包括：如果abs(m1-m0)<residual成立，則將當前的上述假設壓力p返回仿真軟件，作為下一次迭代的邊界條件；如果abs(m1-m0)<residual不成立，則修改當前的上述假設壓力p并重新執行上述可選的實現方法中的步驟，直至abs(m1-m0)<residual成立。
11、第二方面，本專利技術實施例提供了一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化系統，該系統包括：流體域構建模塊，用于構建用于cfd仿真的上游流體域，確定上游流體域的新壓力出口；數據獲取模塊，用于利用仿真軟件的自定義模塊從所述上游流體域的新壓力出口處獲取cfd仿真過程中減壓限流元件的上游來流數據；上述上游來流數據包括：溫度、流量和兩相質量流量比；計算模塊，用于根據上述上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力；上述目標壓力為上游流體域的新壓力出口邊界條件的對應壓力；上述目標壓力作為仿真的邊界條件重新返回到上述cfd仿真過程中。
12、第三方面，本專利技術實施例提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述第一方面任一項所述的方法的步驟。
13、第四方面，本專利技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有機器可運行指令，所述計算機可運行指令在被處理器調用和運行時，所述計算機可運行指令促使所述處理器運行上述第一方面任一項所述的方法。
14、本專利技術提供了一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法和系統，涉及核能工程和液體火箭的
，該方法包括：首先構建用于cfd仿真的上游流體域，確定上游流體域的新壓力出口，并利用仿真軟件的自定義模塊從該出口處獲取cfd仿真過程中減壓限流元件的上游來流數據，包括溫度、流量和兩相質量流量比；然后根據上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力，該目標壓力為上游截斷面形成的壓力出口邊界條件的對應壓力。通過該方法解決了現有技術在進行cfd仿真時，針對發生兩相臨界流的壅塞區域的仿真計算復雜且效率低技術問題，達到了降低計算資源消耗、節省了時間和成本的技術效果。
【技術保護點】
1.一種基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，構建用于CFD仿真的上游流體域，確定所述上游流體域的新壓力出口，包括：
3.根據權利要求1所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，根據所述上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力，包括：
4.根據權利要求3所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，所述兩相流量計算公式包括：
5.根據權利要求4所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，通過分析流量、兩相含量、溫度與壓力之間的相關性，基于所述上游來流數據的兩相含量、溫度及兩相質量流量確定簡化后的兩相壅塞流出口的邊界條件對應的壓力，包括：
6.根據權利要求5所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據權利要求6所述的基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，所述方法還包
8.一種基于CFD仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化系統，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述權利要求1至7任一項所述的方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有機器可運行指令，所述計算機可運行指令在被處理器調用和運行時，所述計算機可運行指令促使所述處理器運行所述權利要求1至7任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，構建用于cfd仿真的上游流體域，確定所述上游流體域的新壓力出口，包括：
3.根據權利要求1所述的基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，根據所述上游來流數據，通過兩相流量計算公式迭代計算得到目標壓力，包括：
4.根據權利要求3所述的基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，所述兩相流量計算公式包括：
5.根據權利要求4所述的基于cfd仿真的氣液兩相壅塞流出口的簡化方法，其特征在于，通過分析流量、兩相含量、溫度與壓力之間的相關性，基于所述上游來流數據的兩相含量、溫度及兩相質量流量確定簡化后的兩相壅塞流出口的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方杰，張家鑫，李睿，張彤陽，鄭康，謝瑞航，蔡國飆，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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