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龙图腾网获悉三峡大学申请的专利基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116227382B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310131865.0，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法是由洪锋;薛环铖;曹栋禹;雷恩宏设计研发完成，并于2023-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法，包括：构建三维水翼绕流流场计算域；对计算域划分网格，同时定义计算域进出口、固体壁面及对称面边界位置；将计算域网格导入计算流体力学仿真软件，检查网格质量并进行尺度缩放；设置水翼空化计算的边界条件、求解算法，并导入空蚀模型；通过空化空蚀预测，得到水翼表面空化周期性演变规律，以及空蚀损伤分布特性；将空化空蚀的计算结果与公开的试验结果进行对比，对水翼空蚀模型进行校正。本发明实现了在云空化条件下对三维水翼材料表面破坏的可靠、高效预测，为揭示非定常水力空化诱导空蚀机理提供理论支撑，同时丰富了以翼型为基本叶片单元的水力机械空化空蚀问题的预测手段。

本发明授权基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法在权利要求书中公布了：1.基于非线性空化模型的三维水翼空蚀损伤数值预报方法，其特征在于，包括以下步骤， 步骤1：构建三维水翼绕流流场计算域； 步骤2：对步骤1的计算域进行网格划分，并定义计算域进出口、固体壁面及对称面边界； 步骤3：将步骤2得到的计算域网格导入计算流体力学仿真软件； 步骤4：设置水翼空化计算的边界条件、求解算法，并导入空蚀的数值模型； 步骤4.1：求解器设为非定常模式，设置湍流模型为大涡模拟方法模型； 步骤4.2：构建基于云空泡蕴含能量度量的空蚀损伤指标，建立空化模型，并进行编译； 步骤4.3：设置工质为液态水与空泡，设定液态水和空泡的属性，设置计算域入口为速度进口边界，计算域出口为压力出口边界，中间截面为对称面，其余为固体壁面边界； 步骤4.4：设置压力速度耦合方式，梯度、压力、动量及体积分数的插值选择高阶格式； 步骤5：通过空化流场计算，得到水翼表面空化分布特征以及空蚀损伤分布特性； 步骤4.2中，空化模型的数学表达式如下： ； 式中，Re、Rc分别表示蒸发率、凝结率，为空化核密度，、、、分别表示液相、空泡相、不可凝结气体及混合流体的密度，、、分别表示液相、空泡相、不可凝结气体的体积分数，表示空泡半径，表示空泡初始半径，表示汽化压力，p为流场静压，Fr为旋转函数，为液相饱和蒸气压，k为湍动能，fg为不可凝结气体质量分数，为特征速度，为特征长度，表示旋转因子，max表示取最大值函数； 步骤4.2中，所述空蚀损伤指标，数学表达式如下： ； 式中，〈Ecav〉为空蚀损伤总体指标，T为计算时间周期，为计算域瞬时空蚀量函数，t表示时间，Epot-cell表示一个网格单元上的瞬时空蚀量，为空泡驱动压力，表示汽化压力，p为流场静压，为空化核密度，表示空泡半径，表示空泡初始半径，、分别表示液相、混合流体密度，为液相饱和蒸气压，k为湍动能。

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