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龙图腾网获悉中国科学院过程工程研究所申请的专利一种多尺度流固耦合的粗粒化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：CN116090275B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202111304258.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种多尺度流固耦合的粗粒化模拟方法是由张勇;葛蔚设计研发完成，并于2021-11-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多尺度流固耦合的粗粒化模拟方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种多尺度流固耦合的粗粒化模拟方法，所述粗粒化模拟方法应用在颗粒‑流体系统的CFD‑DEM数值计算中。所述粗粒化模拟方法不仅将颗粒‑流体系统中的细颗粒等效为粗颗粒团聚体，减少了计算颗粒的数目并提高了计算效率；还为了表征粗颗粒团聚体的内部颗粒和流场的非均匀分布特征，提供了细颗粒、粗颗粒团聚体以及流体网格三个尺度之间的定量耦合关系，采用核函数建立了粗颗粒团聚体与细颗粒、粗颗粒与流体网格之间的质量、速度以及受力等物理量的映射关系及动量交换模型。因此，本发明提供的粗粒化模拟方法不仅提高了计算效率，还保证了CFD‑DEM在颗粒‑流体系统中的数值计算精度。

本发明授权一种多尺度流固耦合的粗粒化模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种多尺度流固耦合的粗粒化模拟方法，其特征在于，所述粗粒化模拟方法包括如下步骤： 1确定细颗粒参数与流体参数；所述细颗粒参数包括细颗粒直径dp、细颗粒密度ρp、细颗粒数目Np与细颗粒堆积孔隙率；所述流体参数包括流体密度ρf与流体粘度μf； 2根据步骤1所得数值设置粗颗粒团聚体的参数与流体网格尺寸l；所述粗颗粒团聚体的参数包括粗颗粒团聚体直径dc、粗颗粒团聚体体积Vc、粗粒化团聚体孔隙率εc、粗粒化比率k以及每个粗颗粒团聚体内细颗粒的数目；细颗粒直径dp流体网格尺寸l粗颗粒团聚体直径dc； 3构建粗颗粒团聚体以及流体的运动方程组； 4选取粗颗粒团聚体与流体网格映射的核函数ξ，并设置作用域范围δ，所述作用域范围δ为粗颗粒团聚体直径dc的2-5倍；根据核函数ξ与作用域范围δ建立粗颗粒团聚体与流体网格的映射关系：根据粗颗粒团聚体中心坐标Xp和流体网格中心点坐标Xc计算核函数权值ξ|Xp-Xc|，然后将所有粗颗粒团聚体的体积和速度的权值映射到流体网格； 5计算每个流体网格受到细颗粒的体积力Fv，所述体积力Fv符合稳定性约束条件，将体积力Fv带入流体的运动方程中更新流体的速度和位置；所述稳定性约束条件为：所述流体网格受到细颗粒的体积力的平均值以及每个流体网格的体积力同时满足： ，且 其中，i为流体网格的编号，0i≤N，N为流体网格的总数；t为流体网格的计算时间步，σ与分别为弛豫计算阈值； 6计算粗颗粒团聚体受到的流体作用力Fdc，将流体作用力Fdc带入粗颗粒团聚体的运动方程，更新粗颗粒团聚体的位置与速度，并与流体网格迭代计算，完成所述粗粒化模拟方法；所述计算粗颗粒团聚体受到的流体作用力Fdc为： 其中，j为粗颗粒团聚体的编号。

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