[发明专利]一种分析含截留气团管道瞬变流的无网格粒子方法

摘要

本发明公开了一种分析含截留气团管道瞬变流的无网格粒子方法，包括以下步骤步骤一，初始化相关的变量和粒子信息；步骤二，迭代计算对时间变量循环，对粒子循环，对初始化后的粒子计算流体粒子的压力信息，并更新流体粒子的压力信息、上游虚粒子的压力信息、流体粒子的速度信息、上下游虚粒子的速度、粒子位置及相对应的压力速度信息以及下游虚粒子的压力信息；步骤三，输出结果。本发明采用光滑粒子流体动力学方法求解拉格朗日体系下的水锤方程，能够充分考虑气液界面的移动以及水的弱可压缩性带来的影响，减少了插值和气液界面追踪技术带来的各类误差，在满足数值精度的前提下能够更方便地模拟含有截留气团的管道瞬变流问题。

主权项

一种分析含截留气团管道瞬变流的无网格粒子方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤一，初始化:初始化相关的变量和粒子(包括添加的虚粒子)信息；步骤二，列出求解方程并迭代计算： 求解方程为： 上游边界条件为 下游边界条件为 光滑粒子流体动力学的方法中，函数f(x)的积分表示式为： 其中δ(x‑x')为狄拉克函数，Ω为包含x的积分体积。若用光滑函数W(x‑x',h)取代狄拉克函数，则f(x)的积分表示式为： 函数的导数积分表示为： 又因为 所以 然后进行粒子近似得到： 因为 所以 又有 所以，在粒子i处的函数的粒子近似式可写为： 利用光滑粒子流体动力学方法将方程(1)(2)离散可得根据方程(14)(15)计算不同时刻每个粒子的压力和速度信息；具体计算过程为：1)对时间变量循环；2)对粒子循环；3)对初始化后的粒子根据方程(14)计算流体粒子的压力信息，并更新流体粒子的压力信息；4)根据方程(3)(4)计算并更新上游虚粒子的压力信息；5)根据方程(15)计算并更新流体粒子的速度信息；6)根据上下游边界流体粒子速度分别更新上下游虚粒子的速度；7)根据粒子的速度更新粒子位置及相对应的压力速度信息以及下游虚粒子的压力信息；步骤三，输出结果：1)结束粒子循环，保存中间结果，并输出中间结果；2)结束时间循环，并输出最终结果。