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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置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：CN119918462B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04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：202411990701.4，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置是由程永光;林云发;张鹏程;薛松;吴鑫昊;田浩霖设计研发完成，并于2024-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置。方法包括：建立多喷嘴水斗式水轮机一维系统和三维系统的计算模型；确定一维系统与三维系统瞬态计算时间步长；计算一维系统与三维系统初始状态和初始流场；确定一维系统与三维系统是否符合异时步耦合判别关系；若当前时间步满足异时步耦合判别关系，则进行一维三维异时步耦合仿真计算；若不满足，则进行三维系统仿真计算；直至计算收敛；输出并存储一维三维系统计算数据，完成当前时刻计算；直至预设时间步数计算完成。该方法既可以满足水斗式水轮机瞬态计算的精度要求，又可以综合一维系统大尺度时步的计算效率，进而提高多喷嘴水斗式水轮机功率调节过程计算精度及速度。

本发明授权多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置在权利要求书中公布了：1.多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： 建立多喷嘴水斗式水轮机一维系统和三维系统的计算模型；其中，两个系统的计算模型通过耦合面耦合；所述一维系统包括长引水输水系统及水轮机调速器系统；所述三维系统包括多喷嘴水斗式水轮机；所述一维系统与三维系统符合异时步耦合判别关系的公式如下： ，且，， 其中，CS为三维系统的计算步数，n为倍数，k为异时步耦合判别关系，为一维系统瞬态计算时间步长，为三维系统瞬态计算时间步长，表示正整数； 确定一维系统与三维系统瞬态计算时间步长； 计算一维系统与三维系统初始状态和初始流场； 确定一维系统与三维系统是否符合异时步耦合判别关系； 若当前时间步满足异时步耦合判别关系，则进行一维三维异时步耦合仿真计算；若不满足，则进行三维系统仿真计算；直至计算收敛；所述一维三维异时步耦合仿真计算的方法，包括： 获取上一耦合时刻耦合面的一维压强和水轮机调速器系统输出的针阀动作速度，作为三维系统的边界条件的输入进行计算流体力学流场瞬态计算，计算得到三维系统中包括各网格点上的压强和流速，以及水轮机转矩、功率在内的宏观参数，直至三维系统中残差计算收敛；对于一维输水系统，通过数据交换程序传递耦合面的三维流量和压强作为一维输水系统的边界条件，进行一维输水系统瞬变流计算；以及对于水轮机调速器系统，通过数据交换程序传递转轮力矩、功率相对值作为水轮机调速器系统的输入，进行调速器系统计算；输出耦合面的一维压强和调速器系统的针阀动作速度，作为下一次耦合时刻三维系统计算流体力学计算时的输入； 输出并存储一维三维系统计算数据，完成当前时刻计算；重复仿真计算，直至预设时间步数计算完成。

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