基于光学设备防护罩的多尺度CFD数值模拟方法

专利主权项内容

1.一种基于光学设备防护罩的多尺度CFD数值模拟方法，包括以下步骤：S1、对仪器和所述仪器的防护罩分别进行建模，得到仪器模型和防护罩模型；S2、对所述仪器模型和所述防护罩模型分别进行网格划分；S3、提取并分析处理所述防护罩模型真实使用区域的风速数据1)根据所述防护罩的使用地点范围，在GISRS平台上选取相应的数据库；2)先分别对不同时间段的数据进行分析，并选取所述不同时间段的最高风速；再对所述不同时间段的最高风速求取平均值，即得地面上方处的风速，记为平均最高风速；接着选择自然梯度风速计算所在地的真实风速；h0V0Vw3)选择雷诺时均方法对所述仪器模型和所述仪器模型中的防护罩模型的边界层流动和气流分离进行数值模拟；4)设置所述仪器模型计算的边界条件；5)求解N-S方程，最终求得所述仪器模型和所述仪器模型中的防护罩模型所需的流场信息；S4、衔接处理将所述仪器模型的所述流场信息写入udf，并将所述udf设置为所述防护罩模型的速度输入边界条件，具体过程为：1)得到步骤S3中所述仪器模型的所述流场信息后，提取出所述仪器模型中的防护罩模型的前端剖面处的所述流速信息和网格节点坐标，并将其写入udf；2)通过udf将所述前端剖面处的网格节点上的速度信息一一对应到所述防护罩模型的入口剖面处的网格节点上；3)由于所述仪器模型的网格与所述防护罩模型的网格尺寸不同，网格节点无法完全一一对应，对于无法对应的网格节点，所述防护罩模型的网格节点上的风速根据距离此节点最近的两个节点数据进行空间线性插值得到；4)所述仪器模型中的防护罩模型的流场随时间呈周期性变化，提取所述前端剖面一个周期内的流场数据并将其作为所述防护罩模型的入口速度；S5、对所述防护罩模型进行流场计算将步骤S4得到的所述防护罩模型的入口速度带入步骤S3中，重复步骤S3过程即可得到精细化的所述防护罩模型的流场数据；S6、将计算得到的流场数据进行可视化处理。