空化过程模拟方法、装置及计算机可读存储介质

本申请涉及流体力学及空化流仿真，尤其涉及一种空化过程模拟方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、计算流体力学主要通过数值研究的方式结合计算机的算力，求解流体力学的控制方程，对于流体力学中的现象和问题进行模拟仿真和分析。openfoam(open source fieldoperation and manipulation，开源的场运算和处理软件)平台作为一个开源平台与c++库，可用于创建文件，内置程序分为求解器和工具两类，能够为不同流体现象的研究提供多样的模拟方法。其中求解器能够求解特定的连续介质力学问题，工具用于执行数据操作。

2、openfoam平台提供了多种求解器，例如，compressibleinterfoam(可压缩多相求解器)为基于vof(volume-of-fluid，流体体积)模型可压缩、非等温、不可溶两相界面捕捉求解器；interphasechangefoam(相变求解器)为基于vof模型的不可压、等温、不可溶、存在相变的两相界面捕捉求解器。openfoam平台中，求解器可以被修改，使得修改后的求解器能够用于更复杂的流体现象。

3、对于空化现象，由于compressibleinterfoam考虑到可压缩性，但是没有考虑到相变，而interphasechangefoam考虑到相变，但是没有考虑到可压缩性；因此，选用上述的任一种求解器，都难以准确地模拟空化过程。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种空化过程模拟方法、装置及计算机可读存储介质，以解决相关技术存在的问题，技术方案如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种空化过程模拟方法，包括：

3、获取目标对象，目标对象包括空泡；

4、调用目标求解器对目标对象进行模拟仿真，获得目标对象的流体动力变化过程；

5、其中，目标求解器通过对compressibleinterfoam求解器经过如下处理获得：

6、获取interphasechangefoam求解器中的空化模型文件，并将空化模型文件存储至compressibleinterfoam求解器中的预设位置；

7、基于预设策略，调整compressibleinterfoam求解器中的质量传递源项和体积传递源项。

8、第二方面，本申请实施例提供了一种空化过程模拟装置，包括：

9、获取模块，用于获取目标对象，目标对象包括空泡；

10、仿真模块，用于调用目标求解器对目标对象进行模拟仿真，获得目标对象的流体动力变化过程；

11、其中，仿真模块包括：

12、空化模型文件加入子模块，用于获取interphasechangefoam求解器中的空化模型文件，并将空化模型文件存储至compressibleinterfoam求解器中的预设位置；

13、传递源项调整子模块，用于基于预设策略，调整compressibleinterfoam求解器中的质量传递源项和体积传递源项。

14、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器能够执行上述空化过程模拟方法。

15、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，上述各方面任一种实施方式中的空化过程模拟方法被执行。

16、本申请实施例，考虑到空化过程中，产生的动能和热能之间存在能量转化和能量交换的情况，对openfoam平台中已有的求解器进行模型调整和参数调整，获得目标求解器，并以目标求解器对空泡模型进行模拟，使得获得的流体变化过程更接近真实结果，仿真结果更准确和可靠。基于更准确的仿真结果，可以使得在基于空化现象进行实际应用时，能够更准确地获得预判效果。

17、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种空化过程模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设策略，调整所述compressibleinterfoam求解器中的体积传递源项包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标泊松方程，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标相方程，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述饱和状态下的相对压强为饱和蒸气压参数减去静水压强；其中，所述饱和蒸气压参数为随时间变化的参数；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于当前温度获取所述目标对象在当前时间和当前网格下的所述饱和蒸气压参数，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标对象在当前时间和当前网格下的当前温度，包括：

8.一种空化过程模拟装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种空化过程模拟方法、装置及计算机可读存储介质。其中，方法包括：获取目标对象，目标对象包括空泡；调用目标求解器对目标对象进行模拟仿真，获得目标对象的流体动力变化过程；目标求解器通过对compressibleInterFoam求解器经过如下处理获得：获取interPhaseChangeFoam求解器中的空化模型文件，并将空化模型文件存储至compressibleInterFoam求解器中的预设位置；基于预设策略，调整compressibleInterFoam求解器中的质量传递源项和体积传递源项。本申请实施例以目标求解器对空泡过程进行模拟，使得获得的流体动力变化过程更接近真实结果。

技术研发人员：任浩杰,陈林娅,王畑浩,段杭波
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15