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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真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：CN116090318B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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：202310031244.5，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真方法是由李宝童;鲁睿;柴振鸿;刘策;刘宏磊;洪军设计研发完成，并于2023-01-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真方法在说明书摘要公布了：一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真方法，通过分析流体工质对涡轮流量计旋转部件的驱动作用获得旋转部件的稳定转速，进一步转换得到流体工质的流量；首先确定待求解物理场的数值分析模型，并构建待求解物理场的精确分析模型，然后运用无网格粒子化方法对求解域进行离散，通过构建笛卡尔坐标系来表征求解域流入边界和流出边界的位置信息，同时也表征所有粒子的位置信息，在求解过程中的每一个迭代步内，均对每一个粒子的位置信息进行识别判断，当粒子位于求解域外部时，将其重置回流入边界并按预先设定的流入边界条件重新定义，并进行后续的迭代求解；本发明既能求解复杂物理场的耦合过程，又有较低计算成本。

本发明授权一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种液体火箭发动机液氧流量计流固耦合粒子仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： 1确定待求解物理场的数值分析模型： 导入待求解问题的真实几何构型，定义表征已知求解区域的几何系数即求解区域形状控制点，根据几何造型精度需求，基于样条曲线，建立参数坐标系下完整的分析节点矢量和形状插值基函数，取9个控制点构建3次B样条曲线，其节点向量为0～1之间的非递减序列ξ＝{ξ1，ξ2，…，ξm+p+1}，B样条基函数的递推公式如下： 其中i＝1,2,…,m+p+1；N为B样条曲线基函数，p为基函数阶次，ξ为参数坐标系下的节点； 根据上述过程得到的节点矢量以及形状控制点划分物理域，使用B样条基函数和权重系数获得有理B样条曲面，初步生成用于计算分析的数值分析模型，有理B样条基函数表达形式如下： 其中R为双线性有理B样条基函数，ω为投射投影权因子； 2构建待求解物理问题的精确分析模型： 对于步骤1所建立的数值分析模型，根据不同计算精度需求和计算能力制约，分别采用插入几何操作节点和提高不同节点处的有理B样条基函数阶次的方法，以实现求解域边界的细化和曲线的细化，得到待求解物理问题的精确分析模型； 3对求解域进行离散： 对精确分析模型内的求解域采用粒子化的方式离散，采用高斯型函数表达粒子的核函数如下： 其中r为与中心粒子的间距，h为光滑长度； 求解域中的流体粒子运动通过N-S方程控制，经过核近似后的粒子化拉格朗日型N-S方程如下： 其中ρ为流体密度，t为时间，M为粒子质量，v为粒子速度，P为压力，μ为动力粘度，g为重力加速度，lij为粒子i与粒子j的间距，为核函数梯度； 4构建笛卡尔坐标系确定求解域坐标信息： 根据步骤3得到离散后的求解域，在其两侧分别设置有粒子流入边界和粒子流出边界，粒子由流入边界进入求解域，由流出边界流出求解域，步骤2中构建的精确分析模型和步骤3中离散后的粒子均采用笛卡尔坐标系表示其位置参数，在笛卡尔坐标系下，求解域中的粒子流入边界和流出边界均由唯一确定的坐标来表示； 5判断粒子的位置是否位于求解域范围： 在求解过程中，每经过一次迭代，求解域中每一个粒子的位置信息得到一次更新，当粒子的位置坐标超出流出边界的位置坐标时，粒子便不再参与求解域内的计算； 6将流出求解域的粒子重新置回流入边界： 根据步骤5的判断条件，当粒子的坐标信息不在求解域划定的范围内时，将其重新置回流入边界处，并按预先设定的流入边界条件即压力流入或速度流入重新定义，并进行后续的求解； 7分析计算： 根据步骤4确定的笛卡尔坐标系，求解域的位置信息唯一确定，求解域中粒子的运动通过拉格朗日型N-S方程控制，粒子位置的更新遵循拉格朗日方法，方程如下： 其中vxt，vyt，vzt表示笛卡尔坐标系下粒子的运动速度沿三轴的分量，在每一个迭代步中，首先进行流场的分析与求解，然后将该迭代步中获得的流场求解结果应用于流固耦合计算中，分析流体工质对涡轮流量计中涡轮转子的驱动过程，求解得到涡轮转子的转速，当相邻迭代步间的涡轮转子转速结果不再变化时，计算过程得以收敛，最后通过对涡轮转子的转速进行转换得到流体工质的输入流量，转换方程如下： 其中n为转速，K为仪表系数，Q为流量。

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