[发明专利]一种无边界游泳池水跌流量计算方法

权利要求书

1.一种无边界游泳池水跌流量计算方法，其特征在于：所述计算方法包括以下步骤：

A.利用gambit软件建立无边界游泳池模型，泳池宽度为20.0～80.0m、水流跌落高度为0.6m，规则区域剖分结构性网格，不规则区域剖分非结构性网格，网格偏斜率小于0.8，设置边界条件，导出模型；

B.将建立的无边界游泳池模型导入Ansys Fluent软件中，选择k-ε模型的RNG模式，调节欠松弛因子和初始条件，初始化后开始迭代计算，时刻观察迭代曲线，待计算稳定后，判断计算收敛程度；

C.等迭代计算稳定收敛后，提取中间断面所有节点的海量有效数据，导入图形处理软件Tecplot中，调节水体积分数至0.95，同时调节显示云图指标，观察水体积分布云图：

(1)若水膜贴壁或破裂，则增加单宽流量，重复步骤B和C，直至水膜达到不贴壁且不破的状态；

(2)若水膜不贴壁且不破，则减小单宽流量，重复步骤B和C，直至水膜达到水膜贴壁或破裂的状态；

(3)得到的最小单宽流量即为模型水膜不贴壁且不破时的最小流量；

D.将有效节点的高度与流速值拟合成曲线，从曲线中查得固定宽度的无边界游泳池运行时，水膜不贴壁且不破的最小流量。

2.根据权利要求1所述的一种无边界游泳池水跌流量计算方法，其特征在于：所述步骤B中，模型控制方程如下：

连续性方程：

动量方程：

k方程：

ε方程：

其中，ρ为体积分数平均密度，μ为分子粘性系数，u_i为流速分量，P为修正压力，μ_t为紊动粘性系数，G_k为平均速度梯度引起的紊动能产生项；μ_t、G_k、C_2ε^*的具体表达式如下：

其中，η＝Sk/ε，S＝(2S_ijS_ij)^0.5。