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龍圖騰網獲悉中國農業大學申請的專利壓力補償灌水器的優化設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN117291037B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202311271394.X，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權壓力補償灌水器的優化設計方法是由李云開;侯鵬;陳偉杰;肖洋設計研發完成，并于2023-09-28向國家知識產權局提交的專利申請。

本壓力補償灌水器的優化設計方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種壓力補償灌水器及其優化設計方法，其中，壓力補償灌水器包括：上蓋，所述上蓋上設置有曲線形流道和出水緩流池，所述出水緩流池的中心設置有出水口凸臺，所述出水口凸臺上設置有出水口；基座，為凹陷式結構，基座的一側設置有進水格柵，其另一側設置有進水口，所述進水口與所述進水格柵連通；所述基座的一端設置有沿其寬度方向延伸的引流槽，所述引流槽與所述上蓋上的曲線形流道的首端相對，所述引流槽的引流槽壁上設置有開口；所述上蓋被容納于所述基座內，并與所述基座緊配合；彈性膜片，設置與所述上蓋和所述基座之間。本發明能夠提升其抗堵塞能力和水力性能。

本發明授權壓力補償灌水器的優化設計方法在權利要求書中公布了：1.一種壓力補償灌水器的優化設計方法，其特征在于，包括如下步驟： 模型建立：采用壓力補償灌水器的構形為基礎模型進行模型構建； 數值模擬：壓力補償灌水器在整個壓力變化過程中仿真采用Star-ccm+與abaqus聯合雙向流固耦合實現膜片的變形和流量調節，其模型簡化為流體域計算模型以及固體域計算模型，分別在Star-ccm+和abaqus中仿真計算，并在Star-ccm+中實現數值傳遞及耦合計算； 抗堵塞能力提升：流道優化根據流道近壁面剪切力控制閾值，借助漩渦洗壁優化設計方法進行灌水器流道結構形式優化，即將其邊界之間采用圓弧的方式連接；考慮到漩渦發展的對稱性，故對流道單元的齒尖迎水區與齒根背水區、齒尖背水區與齒根迎水區采取對稱優化； 水利性能尋優：壓力補償灌水器性能的主要影響結構參數為流道結構參數和膜片力學性能參數；壓力補償灌水器中流道采用漩渦洗壁流道結構優化設計后的流道形式，則其需要進行進一步確定的結構參數為流道深度、膜片彈性模量、膜片厚度三個參數； 所述數值模擬具體包括如下步驟： 區域劃分：劃分為流體域與固體域，流體域由流體背景域及流體重疊網格域兩部分組成，其中流體背景域包括流體部分，而流體重疊網格域則為彈性膜片部分；固體域由固體膜片計算域及固體剛性底層域兩部分組成，其中固體膜片計算域將彈性膜片進行簡化處理，由于膜片與流道部分重疊，將重疊部分膜片簡化為流道形式，而固體剛性底層域為了避免彈性膜片固體域與流體域接觸產生過分變形而導致的網格畸變，其對固體域網格變形進行區域限制及修復； 邊界條件：邊界條件包括進口邊界、進口壁面邊界、壁面邊界、齒尖邊界、出口壁面邊界和出口邊界，固體域的邊界條件均設置為FSI面，固體域所有界面均設置為流固耦合面；同時，在流體域四周增加約束，減少其自由度，在固體域出水口及凸臺位置設置一個剛性底層，剛性底層特性設置為面，進行四周約束； 網格劃分：采用重疊網格，網格劃分分為流體域網格和固體域網格，通過將流體域網格進行擴充形成背景域，與固體域網格重疊，經過網格無關性驗證，終選取流體域網格采用切割體網格； 材料屬性：壓力補償灌水器仿真中材料為水和柔性膜片，在仿真中由于實際膜片無法真實模擬，對膜片進行邊界條件進行簡化，其材料參數進行相應的等效； 流固耦合方法：壓力補償灌水器仿真采用star-ccm+和abaqus耦合實現膜片變形，截斷或連通流道，其中流場由star-ccm+進行計算，即計算不同壓力下補償器內流場信息，并將壓力和剪切力映射至abaqus結構中進行位移變形計算，再由abaqus將位移信息傳遞至star-ccm+實現雙向流固耦合，其中，流場計算基于N-S方程非穩態求解，湍流模型為SSTk-湍流模型；固體膜片求解采用隱式非穩態求解。

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