[发明专利]一种物体入水的数值仿真方法及系统

权利要求书

1.一种物体入水的数值仿真方法，其特征在于，包括：

根据初始水池参数以及物体参数，分别构建水池模型及物体模型；所述水池模型包括静水池模型以及具有波浪的仿水池模型；

根据预设网格参数对水池模型进行网格划分，计算水池模型的水池边界条件，形成仿真水池环境；

将预设物体运动轨迹的物体模型导入至仿真水池环境中，启动仿真步骤，仿真输出水自由面的分布、物体所受的压力分布及物体速度变化；

其中，在仿真步骤实现的过程中，利用多相流动求解器求解仿真物体落入仿真水池环境过程的质量守恒方程、动量守恒方程和体积分数输运方程，得到仿真结果。

2.如权利要求1所述的物体入水的数值仿真方法，其特征在于，在构建具有波浪的仿水池模型的过程中，通过配置波浪参数文件中的波浪参数来模拟不同种类的波浪。

3.如权利要求1所述的物体入水的数值仿真方法，其特征在于，计算水池模型的水池边界条件的过程中，设置水池四周和底面的壁面条件为墙壁边界类型，防止水流出去；水池的顶端为了防止回流现象，速度、压力和相分数设置大气边界类型；在水池模型中设置自由液面，使自由液面下方充满水，上方是空气。

4.如权利要求1所述的物体入水的数值仿真方法，其特征在于，网格参数为网格在XYZ三维坐标系中的间距，间距值均相等，且间距值为可调的数值。

5.一种物体入水的数值仿真系统，其特征在于，包括：

模型构建模块，其用于根据初始水池参数以及物体参数，分别构建水池模型及物体模型；所述水池模型包括静水池模型以及具有波浪的仿水池模型；

仿真水池环境形成模块，其用于根据预设网格参数对水池模型进行网格划分，计算水池模型的水池边界条件，形成仿真水池环境；

仿真模块，其用于将预设物体运动轨迹的物体模型导入至仿真水池环境中，启动仿真步骤，仿真输出水自由面的分布、物体所受的压力分布及物体速度变化；

其中，在仿真步骤实现的过程中，利用多相流动求解器求解仿真物体落入仿真水池环境过程的质量守恒方程、动量守恒方程和体积分数输运方程，得到仿真结果。

6.如权利要求5所述的物体入水的数值仿真系统，其特征在于，在所述模型构建模块中，通过配置波浪参数文件中的波浪参数来模拟不同种类的波浪。

7.如权利要求5所述的物体入水的数值仿真系统，其特征在于，在所述仿真水池环境形成模块中，计算水池模型的水池边界条件的过程中，设置水池四周和底面的壁面条件为墙壁边界类型，防止水流出去；水池的顶端为了防止回流现象，速度、压力和相分数设置大气边界类型；在水池模型中设置自由液面，使自由液面下方充满水，上方是空气。

8.如权利要求5所述的物体入水的数值仿真系统，其特征在于，网格参数为网格在XYZ三维坐标系中的间距，间距值均相等，且间距值为可调的数值。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的物体入水的数值仿真方法中的步骤。

10.一种计算机终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的物体入水的数值仿真方法中的步骤。