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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利一种适用于三维球形火焰的数值模拟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：CN119808640B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16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：202411916839.X，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种适用于三维球形火焰的数值模拟方法是由肖华华;王麒骄设计研发完成，并于2024-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种适用于三维球形火焰的数值模拟方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种适用于三维球形火焰的数值模拟方法，属于电数据处理领域，包括：根据计算场景的要求构建计算域模型并划分网格单元，获得所需的网格单元节点信息；建立耦合化学反应和扩散过程模型的Navier‑Stokes方程组；估算守恒方程中的对流和扩散项变量梯度；依据设定的库朗数计算时间步长，并进行时间推进；估算速度场的预期值，求解预测速度；计算速度场的散度和压力场的修正值；得到修正后的速度场；引入自适应网格手段以动态调整网格分辨率；进行多次迭代校正，直到速度场和压力场收敛到收敛条件为止；进行球形火焰数值模拟，并监测解的收敛性。本发明能够再现预混球形膨胀火焰的火焰动力学和胞状不稳定性。

本发明授权一种适用于三维球形火焰的数值模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种适用于三维球形火焰的数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、根据计算场景的要求构建计算域模型并划分网格单元，获得所需的网格单元节点信息，所述网格单元节点信息包括网格单元中心坐标、网格单元界面位置坐标、网格单元尺寸； 步骤2、根据计算要求初始化计算域内物理变量，建立耦合化学反应和扩散过程模型的Navier-Stokes方程组，根据实际物理问题设置边界条件，包括： 通过直接计算大尺度涡旋的运动，使用数学模型描述小尺度涡旋的影响： 8 9 11 12 13 14 15 16 其中，为密度，T是流体温度，为应变率张量，ux,uy表示流体在x和y方向的速度分量；表示z方向的正应力，表示剪切应力；是分解尺度的应变速率张量平均值，为大涡模拟计算的应力张量，上标Te表示在特定的离散化方案下，下标xy，yx，zz主要表示物理量在不同方向上的分量；为涡旋张量分量的时间或空间平均值，用于去除小尺度涡流的影响；表示流体的密度经过大涡模拟中的滤波后的值，表示流体速度和热量场的乘积经过滤波处理；表示热量场的滤波量，下标S表示标量场的位置，为应力的对角部分，是速度场的迹，为子网格应力张量；为流体速度的滤波量，为大尺度速度，Qi为亚格子通量，下标i=1,2,3对应空间坐标中x,y,z三个方向；为子网格湍流的动量粘性系数，PrSGS为子网格普朗特尔数，下标SGS表示滤波后未捕捉的部分，为涡粘系数，LS为混合长度，Cp为定压比热容，是冯卡门常数，V是网格体积，Cw为WALE常数，d为离最近壁面的距离，为标量场的值，是涡扩散系数； 步骤3、通过二阶迎风格式对控制方程空间离散化，采用多维线性重构方法结合泰勒级数提升精度，利用有界二阶隐式方法增强数值解的稳定性，通过求解非平方系数矩阵的最小化问题，估算守恒方程中的对流和扩散项变量梯度，引入多维限制器抑制非物理振荡，确保结果稳定可靠； 步骤4、依据设定的库朗数计算时间步长，并进行时间推进； 步骤5、根据当前时间步的压力场，估算速度场的预期值；根据上一个时间步的速度场和当前压力场，求解预测速度； 步骤6、计算速度场的散度和压力场的修正值，保证在更新速度场时速度场的无散性条件； 步骤7、在压力修正的基础上，将求解得到的压力修正场应用于预测的速度场，以得到修正后的速度场； 步骤8、引入自适应网格手段以动态调整网格分辨率； 步骤9、重复步骤5到步骤8进行多次迭代校正，直到速度场和压力场收敛到收敛条件为止； 步骤10、进行球形火焰数值模拟，并监测解的收敛性。

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