[发明专利]一种计算雪堆积的方法

权利要求书

1.一种计算雪堆积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立建筑物或运输工具的模型，在净风场模式下数值模拟模型周围流场；

2)待流场稳定后，采用离散相模型在计算区域中发射雪粒子，得到雪粒子在区域中的运动轨迹；

3)通过堆积厚度计算模型求解在迭代过程中雪粒子触碰模型壁面后的积雪厚度；

4)输出初始积雪厚度为变形网格的控制点表，通过径向基函数方法生成插值场，赋予所有网格节点新的位移，得到发生变化的雪堆积外形；

5)当变形量达到一定程度时对网格进行重构，实现网格自适应过程。

2.根据权利要求1所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤1)中所述模型经过CAD软件简化。

3.根据权利要求1或2所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤1)包括：

11)建立数值计算区域并对其进行离散化处理；

12)在CFD软件中对离散后的计算区域进行模拟，计算模型周围的流场；

13)根据实际条件，选择对应的边界条件参数，监控模型周围的气动参数，稳定于某一值时，停止净风场计算。

4.根据权利要求3所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤2)包括：

21)采用离散相模型对雪粒子建立模型，设定雪粒子物理特性，在计算区域中选择合理的雪粒子发射位置，以点、线、面不同方式在计算区域中投放；

22)在模拟计算过程中实时观察粒子运动情况，分析模型周围粒子运动特性，初步判断雪粒子落点以及堆积位置。

5.根据权利要求4所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤4)包括：

41)得到每一时间步下的起始积雪厚度，根据时间步长设定合理的时间，定时输出计算区域中边界条件为积雪的壁面的积雪厚度；

42)在网格变形条件下输入步骤41)中提取的网格节点处积雪厚度：

43)通过插值函数对各个网格节点的变形量进行拟合，生成新的节点位移并赋予各个对应的网格节点，得到较为光滑的堆积表面。

6.根据权利要求5所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤5)包括：

51)监控数值计算结果中的迭代残差，在迭代残差中出现大于1的数据后停止计算；

52)提取全部计算区域表面包括雪堆积外形，对新的计算区域重新离散化；

53)从步骤12)开始重复上述操作。

7.根据权利要求1或2所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤1)中的净风场数值计算采用双方程瞬态可实现的湍流模型，根据多个监控点的速度、压力数值判断流场的稳定性。

8.根据权利要求1或2所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤2)中采用拉格朗日离散相模型模拟雪粒子，进而得到雪粒子运动特性。