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公开(公告)号：CN111581689A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010240541.7
申请日：2020-03-31
申请人： 中交广州航道局有限公司 , 国家海洋环境预报中心
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/28 , G06F113/08
摘要： 本发明公开了疏浚工程技术领域的一种气泡帘围控疏浚物的数值模拟方法，对气泡帘围控疏浚物进行CFD建模，构建VOF和DPM的耦合模型模拟大气、水、气泡和疏浚物的四相瞬态动力学系统；根据工程实例，进行三维建模，网格划分，设置气泡帘和疏浚物的源头，设置边界条件和初始条件，求解耦合CFD模型；最后通过物理试验对模拟结果进行验证。本发明的CFD模型考虑了气泡、疏浚物和水的双向耦合，还考虑了大气和水的自由界面追踪，并通过了试验验证，模型结果可靠；本发明的数值方法可以提供物理试验欠缺的数据，且计算成本低，便于开展多情景下的数值试验，发现疏浚物在气泡帘和环境水流共同作用下的运动规律，评估气泡帘对疏浚物的围控效果和失效情况。
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公开(公告)号：CN111339663A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010123038.3
申请日：2020-02-27
申请人： 国家海洋环境预报中心 , 中交广州航道局有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F17/11 , E02B15/04 , E02B15/06
摘要： 本发明公开了溢油处置技术领域，具体涉及一种气动溢油屏障的设计方法，为气动屏障阻隔和富集油污的优化设计提供模型支持，从而提高其综合性能和减小能耗，同时降低研发的高成本投入和缩短周期，有利于减小溢油对海洋环境的污染。包括：a、考虑气动屏障中气泡的聚并和破裂、湍流对气泡的影响以及气动屏障与大气、油和水的相互作用，构建气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型；b、进行三维建模，求解构建的气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型，获取求解结果；c、用气动溢油屏障的物理实验对求解结果进行验证。本发明构建的气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型计算准确、快速、稳定，便于开展数值试验，对气动溢油屏障进行优化设计。
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公开(公告)号：CN111339663B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202010123038.3
申请日：2020-02-27
申请人： 国家海洋环境预报中心 , 中交广州航道局有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10 , G06F17/11 , E02B15/04 , E02B15/06
摘要： 本发明公开了溢油处置技术领域，具体涉及一种气动溢油屏障的设计方法，为气动屏障阻隔和富集油污的优化设计提供模型支持，从而提高其综合性能和减小能耗，同时降低研发的高成本投入和缩短周期，有利于减小溢油对海洋环境的污染。包括：a、考虑气动屏障中气泡的聚并和破裂、湍流对气泡的影响以及气动屏障与大气、油和水的相互作用，构建气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型；b、进行三维建模，求解构建的气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型，获取求解结果；c、用气动溢油屏障的物理实验对求解结果进行验证。本发明构建的气动屏障、大气、油、水四相耦合的CFD模型计算准确、快速、稳定，便于开展数值试验，对气动溢油屏障进行优化设计。
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公开(公告)号：CN111581689B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202010240541.7
申请日：2020-03-31
申请人： 中交广州航道局有限公司 , 国家海洋环境预报中心
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/28 , G06F113/08
摘要： 本发明公开了疏浚工程技术领域的一种气泡帘围控疏浚物的数值模拟方法，对气泡帘围控疏浚物进行CFD建模，构建VOF和DPM的耦合模型模拟大气、水、气泡和疏浚物的四相瞬态动力学系统；根据工程实例，进行三维建模，网格划分，设置气泡帘和疏浚物的源头，设置边界条件和初始条件，求解耦合CFD模型；最后通过物理试验对模拟结果进行验证。本发明的CFD模型考虑了气泡、疏浚物和水的双向耦合，还考虑了大气和水的自由界面追踪，并通过了试验验证，模型结果可靠；本发明的数值方法可以提供物理试验欠缺的数据，且计算成本低，便于开展多情景下的数值试验，发现疏浚物在气泡帘和环境水流共同作用下的运动规律，评估气泡帘对疏浚物的围控效果和失效情况。
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公开(公告)号：CN111191394A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201911335006.3
申请日：2019-12-23
申请人： 国家海洋环境预报中心
发明人： 潘青青
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了流体工程技术领域的一种气泡羽流湍流闭合的方法，基于气液两相的双向力耦合，从气泡羽流的控制方程推导出湍流输运方程中与气泡相关的源项并模型化；构建自由界面湍流模型，并推导出自由界面对湍流影响的源项；基于标准的k-epsilon湍流方程、湍流输运方程中与气泡相关的源项和自由界面对湍流影响的源项，构建新的湍流模型；采用欧拉-拉格朗日-自由界面追踪的CFD模型模拟气泡羽流，结合物理实验，验证新的湍流模型。本发明提出的新的湍流模型能更准确地模拟液相的流场和湍流、气相的分布、以及气液动量传递等，进而能够更加深入地研究气泡羽流的动力学特性和运动规律。
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公开(公告)号：CN111191394B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN201911335006.3
申请日：2019-12-23
申请人： 国家海洋环境预报中心
发明人： 潘青青
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了流体工程技术领域的一种气泡羽流湍流闭合的方法，基于气液两相的双向力耦合，从气泡羽流的控制方程推导出湍流输运方程中与气泡相关的源项并模型化；构建自由界面湍流模型，并推导出自由界面对湍流影响的源项；基于标准的k‑epsilon湍流方程、湍流输运方程中与气泡相关的源项和自由界面对湍流影响的源项，构建新的湍流模型；采用欧拉‑拉格朗日‑自由界面追踪的CFD模型模拟气泡羽流，结合物理实验，验证新的湍流模型。本发明提出的新的湍流模型能更准确地模拟液相的流场和湍流、气相的分布、以及气液动量传递等，进而能够更加深入地研究气泡羽流的动力学特性和运动规律。
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