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龙图腾网获悉中南建筑设计院股份有限公司申请的专利基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法、设备及介质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：CN117764001B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12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：202311828042.X，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法、设备及介质是由张慎;王义凡;杨泽旺;刘武;杨浩;陈菡设计研发完成，并于2023-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法、设备及介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法、设备及介质，该方法包括以下步骤：1建立建筑虹吸排水管网的完整管网系统的BIM模型；2提取BIM模型中屋面排水沟和虹吸雨水斗几何模型和水力计算参数属性，确定计算范围和计算边界条件，建立三维计算流体力学分析CFD模型；3优化雨水斗布设位置；4提取BIM管网IFC属性数据建立Modelica管路系统仿真模型；5基于Modelica管路系统仿真模型对管路系统进行仿真计算，根据管路系统运行情况对管路设计不合理的地方进行优化；6建立消能井的CFD仿真模型，并建立基于管网FMI数据的联合仿真模型；7复核虹吸消能井的消能效果。本发明方法能够在建筑设计、施工、运维阶段为虹吸系统提供全方面的复核与预测。

本发明授权基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法、设备及介质在权利要求书中公布了：1.一种基于CFD和Modelica的建筑虹吸排水管网优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 1根据建筑屋面和虹吸雨水排水系统初步设计方案，建立建筑虹吸排水管网的完整管网系统的BIM模型，BIM模型包括屋面排水沟、虹吸雨水斗、管网以及消能井； 2提取BIM模型中屋面排水沟和虹吸雨水斗几何模型和水力计算参数属性，确定计算范围和计算边界条件，建立三维计算流体力学分析CFD模型；获得瞬态虹吸启动情况以及连接管水体流动状态； 3分析每个雨水斗虹吸形成条件及泄流量时程曲线，评估不同雨水斗尾管排水情况及雨水斗流量分配合理性，优化雨水斗布设位置； 4提取BIM管网IFC属性数据建立Modelica管路系统仿真模型，并在计算之前对管路零件进行精度验证，并根据步骤3计算结果获得的虹吸系统连接管瞬时流量数据作为边界条件； 5基于Modelica管路系统仿真模型对管路系统进行仿真计算，获取管路系统的实时工作状态；根据管路系统运行情况对管路设计不合理的地方进行优化； 6提取消能井的BIM几何模型与IFC属性，建立消能井的CFD仿真模型，并建立基于管网FMI数据的联合仿真模型； 所述步骤6具体为： 6.1基于建筑给排水BIM模型建立虹吸消能井流场的三维BIM模型； 6.2根据步骤5计算结果获取虹吸管网FMI数据导入虹吸消能井的计算模型中，并设置边界条件； 7基于FMI的“管网-消能井”的联合仿真模型进行计算，复核虹吸消能井是否能达到设计的消能效果； 7.1基于对流入与流出虹吸消能井的水体流速进行研究，分析其消能效果是否满足要求； 通过CFD方法，将系统仿真模型计算的结果导入到CFD模型的入口边界中，对消能井腔体内部流场进行数值模拟； 7.2基于气液两相流的CFD数值模拟结果，分析消能井井盖是否有被“顶起”的风险，产生“翻井”现象； 7.3基于气液两相流的CFD数值模拟结果，在最不利情况下，研究消能井内部腔体水位极值大小，研究虹吸消能井是否有“充满”的可能； 7.4、基于气液两相流的CFD数值模拟结果，研究市政管路是否满足瞬时排出量的大小。

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