一种通过CFD确定T型分汊明渠下游支渠流量的方法
申请人信息
- 申请人:江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心); 南昌工程学院
- 申请人地址:330000 江西省南昌市青山湖区北京东路1038号
- 发明人: 江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心); 南昌工程学院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种通过CFD确定T型分汊明渠下游支渠流量的方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410248583.3 |
| 申请日 | 2024/3/5 |
| 公告号 | CN117829036A |
| 公开日 | 2024/4/5 |
| IPC主分类号 | G06F30/28 |
| 权利人 | 江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心); 南昌工程学院 |
| 发明人 | 朱晓明; 许小华; 杨培生; 张霖; 梁宇宙; 危睿; 周易 |
| 地址 | 江西省南昌市青山湖区北京东路1038号; 江西省南昌市高新区天祥大道289号南昌工程学院 |
摘要文本
本发明公开了一种通过CFD确定T型分汊明渠下游支渠流量的方法，基于缩尺的T型分汊明渠进行物理模型试验和数值计算，得到对应的数值模拟方法；对输出的主渠出口处和下游支渠出口处流量、水深、佛罗德数和下游支渠宽度与主渠宽度之比进行处理得到T型分汊明渠流量系数表达式，从而得到T型分汊明渠下游支渠流量的表达式。在预测给定下游支渠宽度与主渠宽度之比的T型分汊明渠下游支渠流量时，测得T型分汊明渠主渠进口处流量、主渠出口处和下游支渠出口处佛罗德数或主渠进口处流量、主渠出口处和下游支渠出口处水深带入对应流量公式即可得到实时的T型分汊明渠下游支渠流量。本发明能够准确合理地预测T型分汊明渠下游支渠流量。。数据由马 克 数 据整理
专利主权项内容
1.一种通过CFD确定T型分汊明渠下游支渠流量的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：对缩尺的T型分汊明渠进行物理模型试验，建立T型分汊明渠物理模型，T型分汊明渠由主渠和下游支渠以直角连接，在主渠进口处流量Q条件下，对主渠出口处佛罗德数F和下游支渠出口处佛罗德数F分别进行计算；筛选下游支渠出口处佛罗德数F≤0.3的情况；xyy步骤S2：与步骤S1相同条件下，对步骤S1中建立的T型分汊明渠物理模型进行数值计算，计算收敛后导出结果，通过计算流体动力学后处理软件CFD-Post进行后处理；对数值模拟条件下，主渠出口处佛罗德数F’和下游支渠出口处佛罗德数F’分别进行计算；xy步骤S3：对步骤S1中下游支渠出口处佛罗德数F和步骤S2中下游支渠出口处佛罗德数F’进行逐点对比，找到所有数值逐点相对误差绝对值均不超过η%的计算工况，即|F-F’|/F≤η%，输出对应的数值模拟方法，η为预设精度阈值；yyyyy步骤S4：根据T型分汊明渠物理模型量纲分析得到的T型分汊明渠流场影响因素，确定T型分汊明渠下游支渠出口处流量与主渠进口处流量之比为M，M=a×ln[(b×(e-1)×ζ+(e-1)+b×ζ)/( (e-1)+b×ζ)]，其中，a和b为常数系数，变量参数ζ=R×F/F；e为自然对数函数的底数；1/a1/a1/ayx步骤S5：通过计算流体动力学和统计产品与服务解决方案SPSS软件对步骤S4中常数系数a和b进行线性拟合；得到线性表达式a=cR+d；b=ωR+f，其中c，d，ω和f为常数系数；步骤S6：将步骤S5得到常数系数a和b的线性表达式代入步骤S4中表达式，得到T型分汊明渠下游支渠出口处流量与主渠进口处流量之比M表达式；M=(cR+d)×ln[((ωR+f)×(e-1)×ζ+ (e-1)+( ωR+f)×ζ)/( (e-1)+( ωR+f)×ζ)]，则T型分汊明渠下游支渠流量为：Q=M×Q，将T型分汊明渠下游支渠宽度与主渠宽度之比R代入表达式；进行步骤S61或步骤S62；1/(cR+d)1/(cR+d)1/(cR+d)y步骤S61：实时测得主渠进口处流量Q、主渠出口处佛罗德数F和下游支渠出口处佛罗德数F即可求得T型分汊明渠下游支渠流量Q；xyy步骤S62：实时测得主渠进口处流量Q，主渠出口处水深h和下游支渠出口处水深h，再通过迭代求解可得T型分汊明渠下游支渠流量Q。xyy