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公开(公告)号：CN117932916A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410085901.9
申请日：2024-01-22
Applicant: 河海大学 , 中水珠江规划勘测设计有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F111/10 , G06F113/14 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑输水管道系统留存气团热力学特点数值模拟方法。该方法依次构建了管道系统中留存气团的热力学特点控制方程、水气两相分界面控制方程，以及水体的控制方程，采用行波特征线法求解水体内部、插值模型对水气两相分界面进行求解；最后对计算结果处理，与已实验结果对比验证。本发明考虑输水管道系统留存留气团体热力学特点的数值模型来进行水气两相的数值模拟计算，在水气两相的输水管道系统中，可以较准确的模拟水相的压力流速，也能对气体特别是水气两相分界面处的热力学相关参数；同时可以改变管道中的气体含量，模拟出气体含量的变化造成的气体压力的变化趋势。
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公开(公告)号：CN118114599B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202410318946.6
申请日：2024-03-20
Applicant: 中水珠江规划勘测设计有限公司 , 河海大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F113/14 , G06F111/10
Abstract: 本申请提供一种管道气柱瞬变流模拟方法、装置、电子设备及介质，涉及水力学数值模拟计算领域，该方法包括：构建管流弹性水体控制算法、气柱控制算法和气液分界控制算法；根据气液分界的瞬变状态以及刚性界面假设，在气液分界处建立界面追踪算法；采用移动波计算目标管道的任一待测节点的目标压力和目标流量；本申请能够结合管道末端气嘴的冲击气柱瞬变流的特性和机理，丰富和完善冲击气柱瞬变流理论，为输水管道系统的工程设计和安全运行提供科学判据。本申请也能够解决现存模型与实际工程模拟效果不佳的问题，以对实际管道进行实时准确的模拟，把握工程水力安全问题，及时排查隐患，对于实际管道的安全性、稳定性具有重要意义。
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公开(公告)号：CN118114599A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410318946.6
申请日：2024-03-20
Applicant: 中水珠江规划勘测设计有限公司 , 河海大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F113/14 , G06F111/10
Abstract: 本申请提供一种管道气柱瞬变流模拟方法、装置、电子设备及介质，涉及水力学数值模拟计算领域，该方法包括：构建管流弹性水体控制算法、气柱控制算法和气液分界控制算法；根据气液分界的瞬变状态以及刚性界面假设，在气液分界处建立界面追踪算法；采用移动波计算目标管道的任一待测节点的目标压力和目标流量；本申请能够结合管道末端气嘴的冲击气柱瞬变流的特性和机理，丰富和完善冲击气柱瞬变流理论，为输水管道系统的工程设计和安全运行提供科学判据。本申请也能够解决现存模型与实际工程模拟效果不佳的问题，以对实际管道进行实时准确的模拟，把握工程水力安全问题，及时排查隐患，对于实际管道的安全性、稳定性具有重要意义。
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公开(公告)号：CN118364594B
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202410335384.6
申请日：2024-03-22
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/18 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了上下波动管道内水流快速挤压多个气柱的数值模拟方法，首先，考虑到全部水体的可压缩性和管壁弹性，建立了特征线控制方程；接着，创建管道计算网格，以计算水体内部节点和各边界处的水头与流量；随后，对微段水体的水、气界面进行简化处理，引入了“弹性网格”假设。最后，通过对计算结果的处理，将其与实验和模拟结果进行对比验证。本发明引入了基于“弹性网格”模型的弹性水锤模型，以模拟上下波动管道系统内的水流快速挤压多个气柱问题，简化了局部网格插值格式下管道水、气界面处的计算方法，可以用于水、气界面的动态定位，既避免了局部网格插值的弹性水体模型在水、气界面定位时的繁琐和复杂，又可达到差异极小的计算精度。
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公开(公告)号：CN113674865A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110987288.6
申请日：2021-08-26
Applicant: 佳木斯大学附属第一医院 , 河海大学
IPC: G16H50/50 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种基于瞬变特性的心血管系统数据平台内置处理方法，包括如下步骤：构建考虑动态摩阻和管壁粘弹性的心血管系统血液流动瞬变方程；建立计算网格，根据特征线法将双曲偏微分方程组转化为常微分方程组，积分得到特征线方程；求解血管壁迟滞应变对时间的偏微分；将Kagawa动态摩阻模型和偏微分引入特征线方程；考虑边界条件，得出并处理计算结果。本发明采用一维模型代替了现有的三维CFD进行建模，突破了现有心血管系统数据平台难以采用一维模型进行建模的技术瓶颈，不但使得建模简单、通用性强、模拟时间短，而且考虑了血管壁的动态摩阻效应和粘弹性效应，更符合实际情况，提升了平台的仿真精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119538464A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411611571.9
申请日：2024-11-12
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/18 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于一维气水流体模型的管道多流态FVM模拟方法，包括如下步骤：构建并改进管道非定常气水流体模型一维控制方程，使得该方程能同时满足塞状瞬态流、有压水锤瞬态流和自由表面瞬态流，并通过统一的求解框架实现不同流态之间的无缝衔接。采用“罗·菲利普”格式的有限体积法(FVM法)对三种流态进行统一求解，克服了不同流态适用热力学基本关系和波速方程差异的挑战，使改进的一维多方程流体模型能够同时模拟多种流态。最后用该模型对三种流态的模拟进行了模型评价验证。本发明方法为实际长距离输水系统、雨洪系统、长距离供水系统的实时控制模拟提供了稳定性和精度保障，对提升这些复杂水利工程的模拟精度和可靠性具有重要意义。
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公开(公告)号：CN119294302A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411528236.2
申请日：2024-10-30
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/11 , G06F17/13 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种适用于大尺度输水系统纳入气体动态特性的模拟方法。该方法推导了气体的连续性方程和动量方程，构建代表气体动态特性的密度、波速、流速、参数的相关性；采用特征线法进行气体控制拟线性双曲偏微分方程的变换，将其转化为常微分方程并求解特征值；在水气交界面处联立推导后水体及气体全微分方程进行充水管道全域求解。本发明为快速填充过程的气水瞬变流现象开发了一种纳入气体动态特性考虑的有压弹性水柱充填模型，其提出的纳入气体特性考虑的模型模拟结果与考虑气体压力变化与气体体积变化呈相关性的模型模拟结果对比，前者可以反映气体内不同节点压力变化的区别，后者仅认为气体内部所有区域压力一致，两种模型模拟结果与实验数据对比表明，纳入气体特性的气水瞬变流模型更加准确，特别是在大尺度管道系统中，不考虑气体特性的模型将低估压力瞬变过程中的压力峰值。
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公开(公告)号：CN118395225A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410337399.6
申请日：2024-03-23
Applicant: 河海大学
IPC: G06F18/24 , G06F30/20 , G06F18/10 , G06F18/22 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/10 , G06F113/14
Abstract: 本发明公开了考虑采用匹配模式法进行输送管道离散阻塞检测的方法，包括如下步骤：选取多个频率作为离散阻塞检测频率；计算每一个频率的压力水头，并使用有无离散阻塞的压力水头差作为计算数据；绘制关于离散阻塞位置LB的|Y|2图像，将相对较高幅值|Y|2对应的LB作为离散阻塞位置估计的备选值；对下一个测量位置重复前面步骤，若上一步中的局部最大值仍然是新测量位置的局部最大值，则考虑为离散阻塞估计位置；如果在前述步骤中确认只存在一个离散阻塞位置，那么就可以对离散阻塞水头损失系数进行估算。本发明经过对频域中离散阻塞水锤波解耦模型的严密推导，提出了一种基于全波形反演的创新离散阻塞检测方法，其优势包括：(1)在嘈杂环境中能够精确定位单个离散阻塞；(2)如果两个离散阻塞的间距不小于最小检测波的二分之一波长，本发明能够准确检测这两个离散阻塞的位置。
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公开(公告)号：CN114372430B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202210050262.3
申请日：2022-01-17
Applicant: 河海大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/18 , G06F30/23 , G06F119/14 , G06F119/12 , G06F113/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑非定常摩擦模型的自由表面瞬态流的FVM模拟方法，包括如下步骤：构建包含布鲁诺非定常摩擦模型的管道自由表面瞬态流动控制方程；根据有限体积法的计算特性，将计算区域进行网格划分；采用有限体积法计算包含了布鲁诺非定常摩擦模型的自由表面流动；进行模型评价验证。本发明利用改进的布鲁诺非定常摩擦模型的FVM来模拟管道自由表面瞬变问题，能够解决现存特征线MOC格式中存在的质量不守恒、库朗特数小于1.0时模拟耗散大以及恒定摩擦模型不精确的问题，同时也能达到更高的精度，以达到实际系统中能实时准确模拟，对于实际管道系统的实时控制模拟的精度、稳定性以及效率具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113674865B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202110987288.6
申请日：2021-08-26
Applicant: 佳木斯大学附属第一医院 , 河海大学
IPC: G16H50/50 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种基于瞬变特性的心血管系统数据平台内置处理方法，包括如下步骤：构建考虑动态摩阻和管壁粘弹性的心血管系统血液流动瞬变方程；建立计算网格，根据特征线法将双曲偏微分方程组转化为常微分方程组，积分得到特征线方程；求解血管壁迟滞应变对时间的偏微分；将Kagawa动态摩阻模型和偏微分引入特征线方程；考虑边界条件，得出并处理计算结果。本发明采用一维模型代替了现有的三维CFD进行建模，突破了现有心血管系统数据平台难以采用一维模型进行建模的技术瓶颈，不但使得建模简单、通用性强、模拟时间短，而且考虑了血管壁的动态摩阻效应和粘弹性效应，更符合实际情况，提升了平台的仿真精度。
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