[发明专利]基于表面式凝汽器数值模拟汽水两侧耦合的方法

摘要

本发明公开了一种基于表面式凝汽器数值模拟汽水两侧耦合的方法，包括步骤1，管侧三维模型建立及网格划分；步骤2，壳侧二维模型建立及网格划分；步骤3，确定壳侧网格单元的水速：步骤31，建立管侧网格的相对坐标系；步骤32，建立壳侧网格的相对坐标；步骤33，设定距离初始阈值dd1；步骤34，第j个壳侧网格与管侧网格的坐标关联；步骤35，确定壳侧网格的水速：对三个最小距离差值dd所对应的管侧网格单元的三个水速值，采用拉格朗日插值计算方法，得到第j个壳侧网格单元的水速；步骤36，剩余壳侧网格与管侧网格的坐标关联。本发明利用数值计算方法将管侧网格中心点水速布置到壳侧网格中去，以便壳侧模型后续更为精准的模拟其流场与温度场。

主权项

1.一种基于表面式凝汽器数值模拟汽水两侧耦合的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1，管侧三维模型建立及网格划分：采用多孔介质法，在建模软件中建立表面式凝汽器的管侧三维模型；接着，采用网格划分软件对建立的管侧三维模型进行网格划分，并在多孔介质区域截取一个与水流方向相垂直的截面，记为平面plane1；将平面plane1中包含的所有n个管侧网格单元的中心点坐标(XP，YP)及水速数据SP进行导出；其中，第k个管侧网格单元导出的中心点坐标为(XP[k]，YP[k])，导出的水速数据为SP[k]；0≤k≤n-1，k也称为管侧网格单元的数组序号；/n步骤2，壳侧二维模型建立及网格划分：在建模软件中建立表面式凝汽器的壳侧二维模型；接着，采用与步骤1中相同的网格划分软件对建立的壳侧二维模型进行网格划分，在网格划分软件中，将壳侧二维模型中的多孔介质区域，记为平面plane2，则平面plane2与平面plane1的大小相同，并将平面plane2中所包含的所有m个壳侧网格单元的中心点坐标进行导出，其中，第j个壳侧网格单元导出的中心点坐标为(x，y)；m＜n，1≤j≤m；/n步骤3，确定壳侧网格单元的水速，具体包括如下步骤：/n步骤31，建立管侧网格的相对坐标系：将平面plane1中最右下角的一个管侧网格单元中心点，作为管侧网格的相对坐标原点O1；该管侧网格的相对坐标原点O1在步骤1中导出的坐标假设为(Xsc，Ysc)，则第k个管侧网格单元中心点的相对坐标为(XP[k]-Xsc，YP[k]-Ysc)；依次类推，将步骤1导出的除相对坐标原点O1外的n-1个管侧网格单元中心点的坐标均更改为相对坐标，并形成包含n个管侧网格单元坐标的管侧网格相对坐标数组；/n步骤32，建立壳侧网格的相对坐标系：将平面plane2中最右下角的一个壳侧网格单元中心点，作为壳侧网格的相对坐标原点O2；该壳侧网格的相对坐标原点O2在步骤2中导出的坐标假设为(Xqc，Yqc)，则第j个管侧网格单元中心点的相对坐标为(x-Xqc，y-Yqc)；依次类推，将步骤2导出的除相对坐标原点O2外的m-1个壳侧网格单元中心点的坐标均更改为相对坐标，并形成包含m个壳侧网格单元坐标的壳侧网格相对坐标数组；/n步骤33，设定距离初始阈值dd1；/n步骤34，第j个壳侧网格与管侧网格的坐标关联：针对步骤32中第j个壳侧网格单元中心点的相对坐标为(x-Xqc，y-Yqc)，遍历步骤31中管侧网格相对坐标数组中的n个管侧网格单元，对每个管侧网格单元均计算与第j个壳侧网格单元中心点的距离差值dd，计算公式为：/n