[发明专利]一种流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法

权利要求书

1.一种流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1建立TCP协议通讯模块，实现Porepy软件和PFC3D软件通信；

S2所述PFC3D软件进行流畅建模，得到颗粒流模型，同时所述Porepy软件进行岩土体颗粒建模，得到模型流体场网格；

S3调用所述TCP协议通讯模块将所述模型流体场网格导入所述PFC3D软件，所述PFC3D软件基于所述颗粒流模型和所述模型流体场网格计算每个单元的渗透系数和非达西系数；

S4调用所述TCP协议通讯模块将所述渗透系数和所述非达西系数导入所述Porepy软件，所述Porepy软件基于所述渗透系数和所述非达西系数进行流场计算，得到流场结果；

S5调用所述TCP协议通讯模块将所述流场结果导入所述PFC3D软件，所述PFC3D软件调用CFD模块，基于所述流场结果进行流固耦合计算，得到新渗透系数和新非达西系数；

S6调用所述TCP协议通讯模块将所述新渗透系数和新非达西系数导入Porepy软件，并重复步骤S4至S6，直至重复次数达到预设次数，得到计算结果。

2.如权利要求1所述的流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法，其特征在于，

所述模型流体场网格为六面体八节点单元。

3.如权利要求2所述的流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法，其特征在于，

所述调用所述TCP协议通讯模块将所述模型流体场网格导入所述PFC3D软件，所述PFC3D软件基于所述颗粒流模型和所述模型流体场网格计算每个单元的渗透系数和非达西系数，包括：

S31调用所述TCP协议通讯模块将所述模型流体场网格导入所述PFC3D软件；

S32所述PFC3D软件根据不同的工程和工况要求以及工程现场勘查实验参数，通过流固体相似法则和试错法计算设定预设次数和渗流时间；

S33所述PFC3D软件基于所述颗粒流模型和所述模型流体场网格计算每个单元的渗透系数和非达西系数。

4.如权利要求3所述的流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法，其特征在于，

所述流场计算为Darcy-Forchheimer流场计算。

5.如权利要求4所述的流固耦合网格建模以及流固双向耦合计算方法，其特征在于，

所述调用所述TCP协议通讯模块将所述流场结果导入所述PFC3D软件，所述PFC3D软件调用CFD模块，基于所述流场结果进行流固耦合计算，得到新渗透系数和新非达西系数，包括：

S51调用所述TCP协议通讯模块将所述流场结果导入所述PFC3D软件；

S52所述PFC3D软件调用CFD模块，依据牛顿方程、流固相互作用力并力-位移方程基于所述流场结果进行流固耦合计算，基于所述渗流时间判断计算是否结束，若计算结束，则得到计算结果，若计算不结束，则得到新渗透系数和新非达西系数，并执行步骤S6。