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龙图腾网获悉中国农业大学申请的专利压力补偿灌水器的优化设计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：CN117291037B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29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：202311271394.X，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权压力补偿灌水器的优化设计方法是由李云开;侯鹏;陈伟杰;肖洋设计研发完成，并于2023-09-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本压力补偿灌水器的优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种压力补偿灌水器及其优化设计方法，其中，压力补偿灌水器包括：上盖，所述上盖上设置有曲线形流道和出水缓流池，所述出水缓流池的中心设置有出水口凸台，所述出水口凸台上设置有出水口；基座，为凹陷式结构，基座的一侧设置有进水格栅，其另一侧设置有进水口，所述进水口与所述进水格栅连通；所述基座的一端设置有沿其宽度方向延伸的引流槽，所述引流槽与所述上盖上的曲线形流道的首端相对，所述引流槽的引流槽壁上设置有开口；所述上盖被容纳于所述基座内，并与所述基座紧配合；弹性膜片，设置与所述上盖和所述基座之间。本发明能够提升其抗堵塞能力和水力性能。

本发明授权压力补偿灌水器的优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种压力补偿灌水器的优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤： 模型建立：采用压力补偿灌水器的构形为基础模型进行模型构建； 数值模拟：压力补偿灌水器在整个压力变化过程中仿真采用Star-ccm+与abaqus联合双向流固耦合实现膜片的变形和流量调节，其模型简化为流体域计算模型以及固体域计算模型，分别在Star-ccm+和abaqus中仿真计算，并在Star-ccm+中实现数值传递及耦合计算； 抗堵塞能力提升：流道优化根据流道近壁面剪切力控制阈值，借助漩涡洗壁优化设计方法进行灌水器流道结构形式优化，即将其边界之间采用圆弧的方式连接；考虑到漩涡发展的对称性，故对流道单元的齿尖迎水区与齿根背水区、齿尖背水区与齿根迎水区采取对称优化； 水利性能寻优：压力补偿灌水器性能的主要影响结构参数为流道结构参数和膜片力学性能参数；压力补偿灌水器中流道采用漩涡洗壁流道结构优化设计后的流道形式，则其需要进行进一步确定的结构参数为流道深度、膜片弹性模量、膜片厚度三个参数； 所述数值模拟具体包括如下步骤： 区域划分：划分为流体域与固体域，流体域由流体背景域及流体重叠网格域两部分组成，其中流体背景域包括流体部分，而流体重叠网格域则为弹性膜片部分；固体域由固体膜片计算域及固体刚性底层域两部分组成，其中固体膜片计算域将弹性膜片进行简化处理，由于膜片与流道部分重叠，将重叠部分膜片简化为流道形式，而固体刚性底层域为了避免弹性膜片固体域与流体域接触产生过分变形而导致的网格畸变，其对固体域网格变形进行区域限制及修复； 边界条件：边界条件包括进口边界、进口壁面边界、壁面边界、齿尖边界、出口壁面边界和出口边界，固体域的边界条件均设置为FSI面，固体域所有界面均设置为流固耦合面；同时，在流体域四周增加约束，减少其自由度，在固体域出水口及凸台位置设置一个刚性底层，刚性底层特性设置为面，进行四周约束； 网格划分：采用重叠网格，网格划分分为流体域网格和固体域网格，通过将流体域网格进行扩充形成背景域，与固体域网格重叠，经过网格无关性验证，终选取流体域网格采用切割体网格； 材料属性：压力补偿灌水器仿真中材料为水和柔性膜片，在仿真中由于实际膜片无法真实模拟，对膜片进行边界条件进行简化，其材料参数进行相应的等效； 流固耦合方法：压力补偿灌水器仿真采用star-ccm+和abaqus耦合实现膜片变形，截断或连通流道，其中流场由star-ccm+进行计算，即计算不同压力下补偿器内流场信息，并将压力和剪切力映射至abaqus结构中进行位移变形计算，再由abaqus将位移信息传递至star-ccm+实现双向流固耦合，其中，流场计算基于N-S方程非稳态求解，湍流模型为SSTk-湍流模型；固体膜片求解采用隐式非稳态求解。

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