[发明专利]一种非稳态三维结冰数值模拟方法

权利要求书

1.一种非稳态三维结冰数值模拟方法，其特征在于，所述方法具体包括：

步骤1，确定计算时间；

步骤2，开始外循环，搜索当前计算单元组，首次计算时为滞止单元组；

步骤3，开始内循环，在计算单元组内确定当前计算单元；

步骤4，设定当前计算单元平衡温度；

步骤5，计算当前计算单元的结冰量、溢流水量、平衡温度、冻结系数；

步骤6，对当前计算单元进行结冰热力学计算，判断是否达到热力平衡；如果达到热力平衡，则进入步骤7，否则返回步骤5；

步骤7，搜索溢流水将要流向的单元编号，计算流入水量及水温；

步骤8，判断是否遍历当前计算单元组中所有单元，如果判断为是，结束内循环，进入步骤9，否则返回步骤3，进行下一次内循环；

步骤9，判断是否遍历结冰表面所有网格单元，如果判断为是，结束外循环，进入步骤10，否则返回步骤2，进行下一次外循环并以步骤7搜索到的单元编号作为当前计算单元组;

步骤10，判断是否达到设定的时间，如果判断为是，完成计算，否则返回步骤1开启下一时间步计算;

所述方法中结冰表面网格的遍历是由内循环和外循环构成，外循环将计算单元组从前向后推进，内循环是完成计算单元组内网格的遍历；

所述方法中滞止单元的确定方法为，根据单元的法向量与撞击速度矢量的夹角，如果小于某个数值，则该单元为滞止单元;

所述步骤7中溢流水将要流向的单元的确定方法为，以当前单元的中心点与相邻单元的中心点形成矢量，点乘空气的速度矢量，获得两个矢量之间的夹角，如果夹角小于90度，则判定溢流水会流向该相邻单元;

其特征在于，所述方法中步骤7计算流入水量的方法为根据两个矢量之间的夹角的大小比例分配，夹角越小，流入水量越大。