【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涡结构的虚拟现实模型构建方法，属于涡结构仿真模拟。
技术介绍
1、水电站的抽水蓄能机组工况繁多且工况转换频繁，其运行状态直接关系到水电站的安全稳定。水泵水轮机作为抽水蓄能机组的核心部件之一，其内部不稳定的水流压力脉动是影响抽水蓄能机组平稳运行的重要因素，而流道内复杂的涡结构与不稳定的水流压力脉动有着密不可分的联系，且其导致的流致噪声对水电站工作人员的身心健康造成了严重影响。因此，有必要对水泵水轮机内的涡结构的形成和发展进行研究和分析，并探究涡结构内流致噪声的源头和传播规律，以保障抽水蓄能机组的平稳运行和工作人员的身心健康。
2、目前，通常采用计算流体动力学(computational fluid dynamics，简称cfd)仿真模拟来构建产生涡结构的流场仿真模型，然后对涡结构进行研究和分析。然而，cfd仿真模拟对三维涡结构，尤其是生成后仍会不断发展并伴随自转和公转的复杂涡结构的基本形态、运动状态和发展变化的可视化表达效果均较差，且其可视化结果仅限于在电脑显示器上直接呈现，同时cfd仿真模拟也难以实现针对涡结构内的流致噪声的模拟，使得工程技术人员无法清晰、方便地观察和分析涡结构和流致噪声。
3、因此，现有涡结构仿真模拟方法存在对涡结构的表达效果较差、呈现方式单一、交互方式受限，且难以模拟流致噪声等缺陷，无法满足工程技术人员对涡结构研究和分析的需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种涡结构的虚拟现实模型构建方法，能够解决现有涡结构仿真模
2、本专利技术提供了一种涡结构的虚拟现实模型构建方法，所述方法包括：
3、s1、在包含涡结构的流体仿真模型中每间隔预设时间提取所述涡结构上多个节点的物理数据和空间几何数据；
4、s2、将所有节点的物理数据和空间几何数据均进行可视化转换，得到所有节点的三维可视化数据；
5、s3、根据所有节点的三维可视化数据，并依据提取的时间顺序构建涡结构的虚拟现实模型。
6、可选地，在所述s3后，所述方法还包括：
7、s4、根据所述流体仿真模型中的流场信息，得到所述流体仿真模型中多个空间点的声压频响数据，并将所述声压频响数据转换为音频信息；
8、s5、在所述虚拟现实模型中设置多个与所述空间点相对应的监测点，并将每个空间点的音频信息置入对应的监测点中。
9、可选地，所述三维可视化数据为fbx格式数据。
10、可选地，所述s2具体为：
11、将所述物理数据和所述空间几何数据转换为x3d格式数据；
12、将所述x3d格式数据转换为fbx格式数据。
13、可选地，所述将所述x3d格式数据转换为fbx格式数据，具体为：
14、用色谱表示所述x3d格式数据中的物理数据；
15、将所述x3d格式数据中的空间几何数据和用色谱表示后的物理数据转换为fbx格式数据。
16、可选地，所述将所述物理数据和所述空间几何数据转换为x3d格式数据，具体为：
17、利用paraview软件将所述物理数据和所述空间几何数据转换为x3d格式数据。
18、可选地，所述将所述x3d格式数据转换为fbx格式数据，具体为：
19、利用blender软件将所述x3d格式数据转换为fbx格式数据。
20、可选地，所述s4中的根据所述流体仿真模型中的流场信息，得到所述流体仿真模型中多个空间点的声压频响数据，具体为：
21、根据所述流体仿真模型中的流场信息，进行流致噪声数值模拟，得到所述流体仿真模型中多个空间点的声压频响数据。
22、可选地，多个空间点呈圆形阵列分布。
23、可选地，所述s3具体为：
24、将所有节点的fbx格式数据导入unity软件中，并依据提取的时间顺序构建涡结构的虚拟现实模型。
25、本专利技术能产生的有益效果包括：
26、本专利技术通过将流体仿真模型中的涡结构的物理数据和空间几何数据转换为三维可视化数据，然后根据三维可视化数据构建涡结构的虚拟现实模型，实现涡结构的可视化；同时，本专利技术从流体仿真模型中提取多个空间点的声压频响数据并转换为音频信息，然后将音频信息插入涡结构的虚拟现实模型中，实现涡结构内流致噪声的可听化，这样技术人员可以借助虚拟现实可穿戴设备，身临其境地观察涡结构的基本形态、运动状态和发展变化，并听到涡结构内流致噪声。相较于现有的涡结构可视化，本专利技术能够直观呈现涡运动的形态及涡结构内的流致噪声，从而有效提高涡结构的分析效率，同时本专利技术可以根据需求灵活调整观测位置和角度，增强了人机互动，使技术人员能够更加直观和便捷地对涡结构进行研究和分析。
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1.一种涡结构的虚拟现实模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述S3后，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维可视化数据为FBX格式数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S2具体为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述X3D格式数据转换为FBX格式数据，具体为：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述物理数据和所述空间几何数据转换为X3D格式数据，具体为：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述X3D格式数据转换为FBX格式数据，具体为：
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S4中的根据所述流体仿真模型中的流场信息，得到所述流体仿真模型中多个空间点的声压频响数据，具体为：
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，多个空间点呈圆形阵列分布。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3具体为：
【技术特征摘要】
1.一种涡结构的虚拟现实模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述s3后，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维可视化数据为fbx格式数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述s2具体为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述x3d格式数据转换为fbx格式数据，具体为：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘合睿，邵明磊，邱敏，徐明，薛石平，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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