一种水滴初始释放区域确定方法及计算机可读存储介质

文档序号:31050893发布日期:2022-08-06 07:09阅读:75来源:国知局
一种水滴初始释放区域确定方法及计算机可读存储介质

1.本技术涉及水滴撞击特性研究技术领域,更具体地,涉及一种水滴初始释放区域确定方法及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.飞机穿越云层时,过冷水滴撞击到机体后,可能发生相变并导致结冰现象。结冰会改变飞机的外形与绕流流场,破坏气动性能,降低操纵性与稳定性,威胁飞行安全,严重时导致空难事故。水滴收集率可以定量表征撞击到物体上的水滴,是研究水滴撞击特性的重要参数。因此,水滴收集率可以用于研究飞机结冰特性,还可以用于飞机防除冰系统设计。
3.目前,可以采用数值模拟方法研究水滴收集率,其中,拉格朗日方法是研究水滴收集率的常用方法之一。利用拉格朗日方法,获得远场平面释放的水滴的运动轨迹,从而得到水滴撞击物面的情况。之后采用面积比法或粒子统计法得到水滴收集率。
4.粒子统计法根据远场平面释放的水滴的数量和位置,得到远场平面释放的水滴的浓度,根据物面收集的水滴的数量和位置,得到物面收集的水滴的浓度,再根据远场平面释放的水滴的浓度与物面收集的水滴的浓度,得到物面的水滴收集率。
5.现有技术在利用拉格朗日方法结合粒子统计法计算水滴收集率时,为保证物面的水滴收集率的获取精度,通常需要在远场平面处加密水滴,远场平面释放加密水滴的初始释放区域通常很大,以确保释放的加密水滴能覆盖物面待检测部分的全部区域,但现有技术的方法需要计算很大一片初始释放区域中的加密水滴的运动轨迹,计算量很大。
6.面积比法根据根据远场平面释放的水滴的运动轨迹,得到远场平面释放区域的面积与物面撞击区域的面积,再根据远场平面释放区域的面积与物面撞击区域的面积,得到物面的水滴收集率。
7.现有技术在利用拉格朗日方法结合面积比法计算水滴收集率时,存在计算步骤复杂、适应性差等问题。面积比法需要判断加密水滴撞击物面的撞击极限,在撞击区域内,还需要判断加密水滴分布形状,以及,需要在物面使用插值方法计算加密水滴的分布,计算步骤复杂。此外,面积比法适用于简单三维外形,对于复杂构型的三维物体适应性较差。如对比文件cn113486454b中,虽然该方案对水滴的初始释放位置做出了改进,但该方案的改进是针对面积比法的水滴初始释放位置确定方法,需要精确确定撞击极限等参数,计算步骤复杂,更适用于简单三维外形,对于复杂构型的三维物体适应性较差。
8.因此,现有技术在获取水滴收集率时,存在计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。


技术实现要素:

9.本技术提出了一种水滴初始释放区域确定方法,根据远场平面上划分的第一网格,在远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,第一水滴的数量较少,因此计算量较小;若根据第一水滴的运动轨迹,确定该第一水滴与物面发生碰撞,则将该第一水滴所在的第
一网格标记为初始释放网格;对远场平面的每个第一网格中的第一水滴执行前述步骤,并将每个初始释放网格的总和确定为水滴初始释放区域,在采用粒子统计法计算水滴收集率时,无需在远场平面所有网格上释放加密水滴,只需在水滴初始释放区域中释放加密水滴,因此只需计算较小的水滴初始释放区域中的加密水滴的运动轨迹,计算量较小,且无需像面积比法一样计算加密水滴的撞击极限、加密水滴分布形状,以及无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布。如此,可以有效解决现有技术在获取水滴收集率时,存在的计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。
10.第一方面,本技术实施例提供了一种水滴初始释放区域确定方法,该方法包括:s110.根据远场平面上划分的第一网格,在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴;s120.若根据所述第一水滴的运动轨迹,确定所述第一水滴与物面发生碰撞,则将所述第一水滴所在的第一网格标记为初始释放网格;s130.对所述远场平面的每个第一网格中的第一水滴执行步骤s120,并将每个初始释放网格的总和确定为水滴初始释放区域。
11.第二方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述方法。
12.综上所述,本技术至少具有如下技术效果:1.本技术通过根据远场平面上划分的第一网格,在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,且第一水滴的数量较少,计算量也较小,根据第一水滴撞击物面的情况确定水滴初始释放区域,有效的缩小了远场平面释放水滴的区域,因此也减少了计算水滴收集率时需要计算运动轨迹的加密水滴的数量,计算量更小。
13.2.本技术通过将与物面的最近距离不大于第一预设值的第一水滴所在的第一网格也标记为初始释放网格,避免因为第一水滴数量较少,且物面上可能存在极小部件,而遗漏了可以释放加密水滴撞击到该极小部件的第一网格。因此,对于存在极小部件的物面,本技术提供的方案也具有良好的适应性,能够使水滴初始释放区域释放的加密水滴覆盖物面待检测部分的全部区域,为精确获取水滴收集率建立前提条件。以及,本技术通过当第一水滴进入预设区域时,才获取第一水滴与物面的最近距离,无需在第一水滴运动的全部过程中持续获取第一水滴与物面的最近距离,节省了计算量。
14.3.本技术通过将与可以撞击到物面上的第一水滴所在的第一网格相邻的四个第一网格也标记为初始释放网格,避免因为第一水滴数量较少,而遗漏了相邻网格之间可能存在可撞击到物面上的加密水滴的情况,使水滴初始释放区域释放的加密水滴能覆盖物面待检测部分的全部区域,为精确获取水滴收集率建立前提条件。
15.4.本技术通过在初始释放网格中释放第二水滴,并将其中释放的所有第二水滴均不与所述物面发生碰撞的第二网格,从水滴初始释放区域中排除,将水滴初始释放区域的范围再次缩小,从而再次减小计算量。
16.5.使用本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,结合粒子统计法获取水滴收集率,无需判断加密水滴撞击物面的撞击极限和撞击区域内的加密水滴分布形状,也无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布,计算步骤更简单。同时,使用本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,结合粒子统计法获取水滴收集率,可以适用于复杂构型的三维物体的水滴收集率计算,适应性更好。
17.因此,本技术提供的方案可以有效解决现有技术在获取水滴收集率时,存在的计
算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1示出了本技术实施例1提供的远场平面释放水滴的示意图;图2示出了本技术实施例1提供的一种水滴初始释放区域确定方法的流程示意图;图3示出了本技术实施例1提供的在第一网格格心释放第一水滴的示意图;图4示出了本技术实施例1提供的初始释放网格的示意图;图5示出了本技术实施例1提供在第一网格顶点释放第一水滴的示意图;图6示出了本技术实施例1提供的将相邻的第一网格作为初始释放网格的示意图;图7示出了本技术实施例1提供的存在被遗漏的第一网格的示意图;图8示出了本技术实施例1提供的物面存在极小部件的示意图;图9示出了本技术实施例1提供的不存在被遗漏的第一网格的示意图;图10示出了本技术实施例1提供的水滴初始释放区域的示意图;图11示出了本技术实施例1提供的第二网格的示意图;图12示出了本技术实施例1提供的远场平面释放的水滴的浓度的示意图;图13示出了本技术实施例2提供的用于保存或者携带实现本技术实施例的水滴初始释放区域确定方法的程序代码的存储单元。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
21.目前,拉格朗日方法是研究水滴收集率的常用方法之一。可以利用拉格朗日方法结合粒子统计法或面积比法获取物面的水滴收集率。如图1所示,粒子统计法根据远场平面释放的水滴的数量和位置,得到远场平面释放的水滴的浓度,根据物面收集的水滴的数量和位置,得到物面收集的水滴的浓度,再根据远场平面释放的水滴的浓度与物面收集的水滴的浓度,得到物面的水滴收集率。现有技术在利用拉格朗日方法结合粒子统计法获取水滴收集率时,为保证物面的水滴收集率的获取精度,通常需要在远场平面处加密水滴,远场平面释放加密水滴的初始释放区域通常很大,以确保释放的加密水滴能覆盖物面待检测部分的全部区域,但现有技术的方法需要计算很大一片初始释放区域中的加密水滴的运动轨迹,计算量很大。而在利用拉格朗日方法结合面积比法获取水滴收集率时,存在计算步骤复杂、适应性差等问题。如面积比法需要判断加密水滴撞击物面的撞击极限,在撞击区域内,还需要判断加密水滴分布形状,计算步骤复杂。又如对比文件
cn113486454b中,虽然该方案对初始释放位置做出了改进,但依然需要在物面使用插值方法计算加密水滴的分布,计算步骤复杂。此外,面积比法适用于简单三维外形,对于复杂构型的三维物体适应性较差。
22.因此,为了解决上述缺陷,本技术实施例提供了一种水滴初始释放区域确定方法,该方法包括:根据远场平面上划分的第一网格,在远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,第一水滴的数量较少,因此计算量较小;若根据第一水滴的运动轨迹,确定该第一水滴与物面发生碰撞,则将该第一水滴所在的第一网格标记为初始释放网格;对远场平面的每个第一网格中的第一水滴执行前述步骤,并将每个初始释放网格的总和确定为水滴初始释放区域,在采用粒子统计法计算水滴收集率时,无需在远场平面所有网格上释放加密水滴,只需在水滴初始释放区域中释放加密水滴,因此只需计算较小的水滴初始释放区域中的加密水滴的运动轨迹,计算量较小,且无需像面积比法一样计算加密水滴的撞击极限、加密水滴分布形状,以及无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布。从而有效解决现有技术在获取水滴收集率时,存在的计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。
23.下面对本技术所涉及到的水滴初始释放区域确定方法进行介绍。
24.实施例1请参照图2,图2为本技术实施例1提供的一种水滴初始释放区域确定方法的流程示意图。本实施例中,该水滴初始释放区域确定方法可以包括以下步骤:步骤s110:根据远场平面上划分的第一网格,在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴。
25.远场平面上划分的第一网格的个数、大小以及划分方式可以根据所需精度进行划分,本技术对此不做限制。第一网格的形状可以是正方形、长方形、平行四边形或其他形状。
26.作为一种可选实施方式,本技术以第一网格是长方形为例进行说明。
27.如图3所示,将空气流场的运动方向作为x轴正方向,远场平面与x轴的交点为原点,将远场平面的y轴方向和z轴方向作为第一网格的边的方向。图3示出了远场平面上的25个第一网格,具体的,第一网格的排列方式为5行5列。
28.在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,可以是:在所有第一网格内部分别释放一个第一水滴,例如,可以是在每个第一网格的格心位置释放一个水滴。
29.在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,也可以是:在所有第一网格边的位置上分别释放一个第一水滴。
30.在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,还可以是:在所有第一网格顶点的位置上分别释放一个第一水滴。
31.在所述远场平面上释放第一水滴的位置、数量,还可以有其他方式,本技术对此不做限制。
32.步骤s120:若根据所述第一水滴的运动轨迹,确定所述第一水滴与物面发生碰撞,则将所述第一水滴所在的第一网格标记为初始释放网格。
33.在本技术实施例中,第一水滴的运动轨迹可以根据该第一水滴的受力情况得到。具体地,根据第一水滴受到的重力、浮力和阻力,可以得到:
,其中,是空气流场的密度,是第一水滴的密度,是第一水滴的体积,是第一水滴的位移,是空气流场的速度,是第一水滴的速度,是第一水滴迎风面积,是重力加速度,是第一水滴阻力系数,且,是相对雷诺数,,且,是第一水滴当量直径,是空气粘性系数。根据上述公式可以得到:,其中,为第一水滴的加速度。根据第一水滴的加速度,可以得到第一水滴的速度和位移,从而得到第一水滴的运动轨迹。
34.如图3所示,在第2行第2列的第一网格的格心位置a处释放一个第一水滴,以a为起点的虚线表示该第一水滴的运动轨迹,该第一水滴的运动轨迹与物面存在交点,则该第一水滴与物面发生碰撞,将第2行第2列的第一网格标记为初始释放网格,如图3中阴影区域所示。
35.在第2行第3列的第一网格的格心位置b处释放一个第一水滴,以b为起点的虚线表示该第一水滴的运动轨迹,该第一水滴的运动轨迹与物面存在交点,则该第一水滴与物面发生碰撞,将第2行第3列的第一网格标记为初始释放网格,如图3中阴影区域所示。
36.如图4所示,图4中的矩形框表示远场平面,其中加深的阴影网格为标记得到的各初始释放网格。
37.在示例性实施例中,若在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴时,所述第一水滴位于所述第一网格的顶点,则所述第一水滴所在的第一网格为共用所述第一水滴所在顶点的第一网格。
38.如图5所示,在所有第一网格顶点的位置上分别释放一个第一水滴,若g点和h点处释放的第一水滴可以与物面发生碰撞,则共用g点作为顶点的第一网格,以及共用h点作为顶点的第一网格都标记为初始释放网格,如图5中阴影区域所示。
39.可选地,若可以撞击到物面上的第一水滴位于整个远场平面的顶点上,如图5所示的原点o,则只将使用o点作为顶点的第5行第1列的第一网格标记为初始释放网格。
40.在示例性实施例中,若根据所述第一水滴的运动轨迹,确定所述第一水滴与物面发生碰撞,则将所述第一水滴所在的第一网格以及与该第一网格相邻的四个第一网格标记为初始释放网格。
41.作为一种可选实施方式,若第一水滴在第一网格的格心释放,如图6所示,第2行第2列的第一网格的格心位置c处释放的第一水滴可以与物面发生碰撞,第2行第3列的第一网格的格心位置d处释放的第一水滴可以与物面发生碰撞,因此将第2行第2列的第一网格和第2行第3列的第一网格标记为初始释放网格。
42.第1行第2列的第一网格的格心位置f处释放的第一水滴不与物面发生碰撞,但是,第1行第2列的第一网格可能存在能释放加密水滴撞击到物面上的e点,因此,将第2行第2列的第一网格相邻的四个第一网格,以及第2行第3列的第一网格相邻的四个第一网格也标记
为初始释放网格,如图6中阴影区域所示。
43.作为另一种可选实施方式,若第一水滴在第一网格的顶点释放,且该第一水滴可以与物面发生碰撞,则将共用该第一水滴所在顶点的第一网格以及与这些第一网格相邻的四个第一网格标记为初始释放网格。
44.本技术通过将与可以撞击到物面上的第一水滴所在的第一网格相邻的四个第一网格也标记为初始释放网格,避免因为第一水滴数量较少,而遗漏了相邻网格之间可能存在可撞击到物面上的加密水滴的情况,使水滴初始释放区域释放的加密水滴能覆盖物面待检测部分的全部区域,为精确获取水滴收集率建立前提条件。
45.在示例性实施例中,步骤s120还可以包括子步骤s121。
46.子步骤s121:若根据所述第一水滴的运动轨迹,确定所述第一水滴不与所述物面发生碰撞,且所述第一水滴与所述物面的最近距离不大于第一预设值,则将所述第一水滴所在的第一网格标记为初始释放网格。
47.通常情况下,物面上不存在可能被第一水滴绕过的极小部件,在执行子步骤s121之前得到的初始释放网格处释放的加密水滴已经可以覆盖物面待检测部分的全部区域。但是,可能存在一种特殊情况,即物面待检测部分上存在可能被第一水滴绕过的极小部件。如图7所示,图7中的矩形框表示远场平面,其中加深的阴影网格为标记得到的各初始释放网格,从初始释放网格的放大部分可以看出,初始释放网格存在不连续的情况。由于物面可能存在极小部件,而第一水滴可能绕过该极小部件,因此可能存在被遗漏的第一网格。
48.作为一种可选实施方式,若第一水滴在第一网格的顶点处释放,如图8所示,第2行第2列的第一网格的四个顶点处释放的第一水滴均不与物面发生碰撞,如图8中虚线表示的各第一水滴的运动轨迹所示,图8中未示出顶点i处释放的第一水滴的运动轨迹,顶点i处释放的第一水滴从物面上的极小部件的下方绕过。
49.但是,第2行第2列的第一网格可能存在能释放加密水滴撞击到物面上的极小部件的h点,因此,若第2行第2列的第一网格的四个顶点处释放的第一水滴中,存在至少一个第一水滴与物面的最近距离不大于第一预设值,则将第2行第2列的第一网格也标记为初始释放网格。若i点处释放的第一水滴与物面的最近距离不大于第一预设值,则将共用i点作为顶点的四个第一网格都标记为初始释放网格。如此,能够有效避免遗漏可以释放加密水滴撞击到极小部件的第一网格。
50.第一预设值是根据经验设置的值,例如,第一预设值可以是第一网格较长的边长的二分之一,也可以是第一网格的对角线长度的二分之一,实际操作时还可以将第一预设值适当扩大,本技术对第一预设值的大小不做限制。
51.作为一种可选实施方式,若根据所述第一水滴的运动轨迹,确定所述第一水滴不与所述物面发生碰撞,且所述第一水滴与所述物面的最近距离不大于第一预设值,则将所述第一水滴所在的第一网格以及与该第一网格相邻的四个第一网格标记为初始释放网格。
52.如图9所示,图9中的矩形框表示远场平面,其中阴影网格为执行子步骤s121之后标记得到的各初始释放网格,从初始释放网格的放大部分可以看出,初始释放网格不再存在不连续的情况。因此,执行子步骤s121能够有效避免遗漏可以释放加密水滴撞击到极小部件的第一网格。
53.在示例性实施例中,当所述第一水滴进入预设区域时,获取所述第一水滴与所述
物面的最近距离。
54.预设区域是根据经验设置的区域,例如,物面在空间坐标系中的坐标的在x轴方向上的最大值为,在x轴方向上的最小值为,物面在空间坐标系中的坐标的在y轴方向上的最大值为,在y轴方向上的最小值为,物面在空间坐标系中的坐标的在z轴方向上的最大值为,在z轴方向上的最小值为,预设区域可以是由,,,,,的六个平面围成的长方体,实际操作时还可以将预设区域适当扩大,本技术对预设区域的形状和大小不做限制。
55.本技术通过将与物面的最近距离不大于第一预设值的第一水滴所在的第一网格也标记为初始释放网格,避免因为第一水滴数量较少,且物面上可能存在极小部件,而遗漏了可以释放加密水滴撞击到该极小部件的第一网格。因此,对于存在极小部件的物面,本技术提供的方案也具有良好的适应性,能够使水滴初始释放区域释放的加密水滴覆盖物面待检测部分的全部区域,为精确获取水滴收集率建立前提条件。
56.以及,本技术通过当第一水滴进入预设区域时,才获取第一水滴与物面的最近距离,无需在第一水滴运动的全部过程中持续获取第一水滴与物面的最近距离,节省了计算量。
57.步骤s130:对所述远场平面的每个第一网格中的第一水滴执行步骤s120,并将每个初始释放网格的总和确定为水滴初始释放区域。
58.如图10所示,图10中的阴影区域为水滴初始释放区域。
59.本技术通过根据远场平面上划分的第一网格,在所述远场平面上的各第一网格处释放第一水滴,且第一水滴的数量较少,计算量也较小,根据第一水滴撞击物面的情况确定水滴初始释放区域,有效的缩小了远场平面释放水滴的区域,因此也减少了计算水滴收集率时需要计算运动轨迹的加密水滴的数量,计算量更小。
60.在示例性实施例中,步骤s130之后还可以包括步骤s140和步骤s150。
61.步骤s140:对所述初始释放网格中的水滴进行加密,并根据所述初始释放网格中划分的第二网格,在所述初始释放网格中的各第二网格处释放加密后的第二水滴。
62.在本技术实施例中,对初始释放网格中的水滴进行加密,可以是采用均匀分布的方式对水滴进行加密,也可以是采用随机分布的方式对水滴进行加密。作为一种可选实施方式,基于计算的便捷性,以及真实空气流场的随机性,本技术可以采用基于蒙特卡洛方法的随机释放方式对水滴进行加密。
63.初始释放网格中划分的第二网格的个数、大小以及划分方式可以根据所需精度进行划分,本技术对此不做限制。第二网格的形状可以是正方形、长方形、平行四边形或其他形状。
64.作为一种可选实施方式,本技术以第二网格是长方形为例进行说明。
65.如图11所示,图11示出了远场平面上的25个第一网格,具体的,第一网格的排列方式为5行5列,以及,第2行前3列和第3行前3列的初始释放网格分别被划分为5行5列的第二网格,其他初始释放网格以及其中划分的第二网格未在图11中示出。
66.在所述初始释放网格中的各第二网格处释放加密后的第二水滴,可以是:在所有第二网格内部分别释放至少一个第二水滴,或在所有第二网格边的位置上分别释放至少一
个第二水滴,或在所有第二网格顶点的位置上分别释放至少一个第二水滴中的一种或多种。
67.具体地,每个第二网格中的第二水滴的数量为一个或一个以上。每个第一网格中的所有第二水滴的数量大于该第一网格中的第一水滴的数量。
68.步骤s150:若根据所述第二网格中的所有第二水滴的运动轨迹,确定所述第二网格中释放的所有第二水滴均不与所述物面发生碰撞,则不将所述第二网格确定为所述水滴初始释放区域。
69.如图11所示,第2行第1列的第一网格的右下角的顶点处释放的第一水滴与物面发生碰撞,第1行第2列的第一网格的右下角的顶点处释放的第一水滴与物面发生碰撞,因此,第2行前3列和第3行前3列的第一网格都被标记为初始释放网格。在这6个网格中,阴影部分的第二网格中释放的至少一个第二水滴会与物面发生碰撞,非阴影部分的第二网格中释放的所有第二水滴均不与物面发生碰撞。
70.即使将非阴影部分的第二网格作为水滴初始释放区域,在获取水滴收集率时,非阴影部分的第二网格释放的加密水滴也不会撞击到物面上,若将非阴影部分的第二网格也作为水滴初始释放区域,会增加不必要的计算量,因此,不将非阴影部分的第二网格确定为水滴初始释放区域。
71.本技术通过在初始释放网格中释放第二水滴,并将其中释放的所有第二水滴均不与所述物面发生碰撞的第二网格,从水滴初始释放区域中排除,将水滴初始释放区域的范围再次缩小,从而再次减小计算量。
72.在示例性实施例中,所述步骤s150可以包括子步骤s151。
73.子步骤s151:若根据所述第二网格中的所有第二水滴的运动轨迹,确定所述第二网格中释放的所有第二水滴均不与所述物面发生碰撞,且所述第二网格中释放的所有第二水滴与所述物面的最近距离均大于第二预设值,则不将所述第二网格确定为所述水滴初始释放区域。
74.通常情况下,物面上不存在可能被第二水滴绕过的极小部件,在执行步骤s150得到的水滴初始释放区域释放的加密水滴就可以覆盖物面待检测部分的全部区域。但是,可能存在一种特殊情况,即物面上存在可能被第二水滴绕过的极小部件。若第二网格中释放的所有第二水滴均不与物面发生碰撞,但该第二网格中可能存在某些遗漏位置,且这些遗漏位置处释放的加密水滴可以撞击到物面上。因此,在第二网格中释放的所有第二水滴均不与物面发生碰撞,且第二网格中释放的所有第二水滴与物面的最近距离均大于第二预设值时,才不将第二网格确定为水滴初始释放区域,如此,能够有效避免遗漏可以释放加密水滴撞击到极小部件的第二网格。
75.第二预设值是根据经验设置的值,例如,第二预设值可以是第二网格较长的边长的二分之一,也可以是第二网格的对角线长度的二分之一,实际操作时还可以将第二预设值适当扩大,本技术对第二预设值的大小不做限制。
76.在示例性实施例中,当所述第二水滴进入预设区域时,获取所述第二水滴与所述物面的最近距离。
77.预设区域是根据经验设置的区域,例如,物面在空间坐标系中的坐标的在x轴方向上的最大值为,在x轴方向上的最小值为,物面在空间坐标系中的坐标的在y轴方向
上的最大值为,在y轴方向上的最小值为,物面在空间坐标系中的坐标的在z轴方向上的最大值为,在z轴方向上的最小值为,预设区域可以是由,,,,,的六个平面围成的长方体,实际操作时还可以将预设区域适当扩大,本技术对预设区域的形状和大小不做限制。
78.本技术提供的沿程加密的水滴释放方法,以及基于沿程加密水滴释放方式的水滴收集率获取方法,适用于飞机上水滴收集率的计算,也适用于风力发电机等其他设备上的水滴收集率的计算。
79.以使用本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,结合拉格朗日方法结和粒子统计法计算水滴收集率为例进行说明。
80.如图12所示,左侧的矩形为远场平面,右侧的不规则形状为物面,远场平面中的黑色点为释放的加密水滴,物面中的黑色点为收集的加密水滴。物面上的水滴收集率为,为远场平面释放的水滴的浓度,为物面收集的水滴的浓度,且,,因此可以得到:,其中,为远场平面释放的加密水滴的个数,为加密水滴的质量,为远场平面的水滴释放区域的面积,为物面收集的加密水滴的个数,为物面的水滴收集区域的面积。
81.在获取水滴收集率时,需要计算个加密水滴的运动轨迹,再判断个加密水滴中会撞击到物面上的加密水滴的个数。
82.现有技术中,为了使远场平面释放的加密水滴可以覆盖物面待检测部分的全部区域,远场平面的水滴初始释放区域的面积通常取的很大,例如,可以是图11中的25个第一网格的面积的总和,远场平面释放的加密水滴的个数也很多,例如,图11中的25个第一网格全都释放加密水滴,加密水滴的个数为图11中的25个第一网格释放的加密水滴的总和。那么,计算加密水滴的运动轨迹的次数也很多,计算量较大。
83.根据本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,的取值缩小为其释放的加密水滴刚好能覆盖住物面待检测部分的全部区域,的取值缩小为刚好能覆盖住物面待检测部分的全部区域的加密水滴的个数。因此,计算加密水滴的运动轨迹的次数也减少,计算量较小。
84.使用本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,结合粒子统计法获取水滴收集率,无需判断加密水滴撞击物面的撞击极限和撞击区域内的加密水滴分布形状,也无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布,计算步骤更简单。同时,使用本技术提供的水滴初始释放区域确定方法,结合粒子统计法获取水滴收集率,可以适用于复杂构型的三维物体的水滴收集率计算,适应性更好。
85.实施例2
请参考图13,图13示出了本技术实施例2提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质1300中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
86.计算机可读存储介质1300可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、硬盘或者rom之类的电子存储器。可选地,计算机可读存储介质1300包括非易失性计算机可读存储介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质1300具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1310的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读取或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码1310可以例如以适当形式进行压缩。
87.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
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