[发明专利]一种流体力学模拟的方法、装置及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种流体力学模拟的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用并行的多个进程分别根据各自所对应的子区域中每个网格单元的历史宏观信息和历史分布函数，计算每个所述网格单元当前分布函数，其中，所述宏观信息包括密度、速度和总能，所述分布函数包括粒子分布函数和总能分布函数，所有所述进程所对应的所述子区域构成待模拟的流场模型；

利用每个所述进程基于各自所对应的所述子区域中的每个所述网格单元的所述当前分布函数，确定所述网格单元当前宏观信息；

根据所述网格单元所述当前宏观信息，确定所述流场模型的收敛值，并基于所述收敛值判断所述流场模型是否满足收敛条件；

若是，则将所述流场模型中所有所述网格单元的所述当前宏观信息聚合，并输出作为所述流场模型的模拟结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用并行的多个进程分别根据各自所对应的子区域中每个网格单元的历史宏观信息和历史分布函数，计算每个所述网格单元当前分布函数，进一步包括：

利用每个所述进程将各自所对应的所述子区域的最外层的所述网格单元的所述历史分布函数传递给相邻进程，所述相邻进程为与所述进程对应的子区域相邻的子区域所对应的所述进程；

根据预设单元的宏观量，利用每个所述进程通过平衡态外推法，计算各自所对应的子区域中的每个所述预设单元的当前分布函数，所述预设单元为预设的与所述流场模型边界处所述网格单元对应的单元；

利用每个所述进程分别根据各自所对应的子区域中的所述网格单元的历史分布函数和与所述网格单元相邻的网格单元的所述历史分布函数，计算每个网格单元的对流通量，所述对流通量包括粒子分布函数对流通量和总能分布函数对流通量；

利用每个所述进程分别根据各自所对应的子区域中的所述网格单元的历史分布函数，计算所述网格单元的碰撞项；

利用每个所述进程分别根据各自所对应的子区域中的所述网格单元的碰撞项和所述对流通量，计算所述网格单元的当前分布函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下述公式计算每个所述预设单元的当前分布函数，

其中，f_α,i'和分别代表所述预设单元i'的粒子分布函数和粒子平衡态分布函数，f_α,i、和分别代表第i个所述网格单元的粒子分布函数、粒子平衡态分布函数和粒子非平衡态分布函数，h_α,i'和分别代表所述预设单元i'的总能分布函数和总能平衡态分布函数，h_α,i、和分别代表第i个所述网格单元的总能分布函数、总能平衡态分布函数和总能非平衡态分布函数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下述公式计算所述网格单元的对流通量，

其中，和分别代表所述网格单元i的粒子分布函数对流通量和总能分布函数对流通量，V_i为所述网格单元i的体积，n_ij为所述网格单元i和所述网格单元j的交界面的法向量，s_ij为所述网格单元i和所述网格单元j的交界面的面积，和代表交界面左右两边的所述网格单元的粒子分布函数，和代表交界面左右两边的所述网格单元的总能分布函数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下述公式计算所述网格单元的粒子分布函数的碰撞项

其中，τ_f为所述网格单元的粒子松弛时间，f_α,i和分别代表第i个所述网格单元的粒子分布函数和粒子平衡态分布函数；

采用下述公式计算所述网格单元的总能分布函数的碰撞项

其中，τ_h为所述网格单元的总能松弛时间，h_α,i和分别代表第i个所述网格单元的总能分布函数和总能平衡态分布函数。