[发明专利]闭合空间圆柱绕流作用力分析方法及装置

权利要求书

1.一种闭合空间圆柱绕流作用力分析方法，其特征在于，包括：

根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式；

根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式；

根据所述三维仿真修正理论公式，确定所述运动部件的径向载荷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作状况包括流体的压力和流体的径向流速，所述运动部件圆柱绕流段的结构参数包括绕流段直径，所述运动部件的绕流段为圆柱体，所述流体的性能参数包括流体密度和粘性系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式，包括：

根据所述流体的径向流速、所述绕流段直径和所述流体密度和粘性系数，确定流体绕运动部件运动的雷诺数；

根据所述雷诺数，确定流体的绕流系数；

根据所述流体的径向流速、所述运动部件绕流段直径、所述流体密度和所述绕流系数，确定所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式，包括：

对闭合空间内受径向绕流的所述运动部件进行三维数值仿真运动分析，获得运动部件所受径向载荷的三维数值仿真结果；

根据所述三维数值仿真结果对所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得所述三维仿真修正理论公式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三维数值仿真结果包括三维数值仿真修正系数，

其中，对所述运动部件进行三维数值仿真运动分析，获得运动部件的径向载荷的三维数值仿真结果，包括：

根据所述工作状况、所述闭合空间的物理参数、所述运动部件的结构参数、所述流体的性能参数和运动部件的运动参数，对所述运动部件在多个工况点进行三维数值仿真运动分析，确定运动部件的径向力合力；

根据所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式确定径向力的理论值；

将所述径向力的理论值与所述径向力合力进行拟合，确定所述三维数值仿真修正系数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三维数值仿真结果包括三维数值仿真修正系数，

其中，根据所述三维数值仿真结果对所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得所述三维仿真修正理论公式，包括：

将所述三维数值仿真修正系数与所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式相乘，获得所述三维仿真修正理论公式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动部件包括阀杆，所述径向载荷包括阀杆高压段的射流冲击力和阀口的液压力。

8.一种闭合空间圆柱绕流作用力分析装置，其特征在于，包括：

理论公式模块，用于根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式；

修正模块，用于根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式；

径向载荷确定模块，用于根据所述三维仿真修正理论公式，确定所述运动部件的径向载荷。