[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

说明书

本申请公开流体力学模拟的方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括：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，计算每个网格单元当前分布函数，宏观信息包括密度、速度和总能，分布函数包括粒子分布函数和总能分布函数，所有进程所对应的子区域构成待模拟的流场模型；利用每个进程基于各自所对应的子区域中的每个网格单元的当前分布函数，确定网格单元当前宏观信息；根据网格单元当前宏观信息确定流场模型的收敛值，并基于收敛值判断流场模型是否满足收敛条件；若是，将流场模型中所有网格单元的当前宏观信息聚合输出作为流场模型的模拟结果，该方案实现对大规模复杂可压缩流场的模拟计算。

技术领域

本申请涉及流体力学技术领域，特别是涉及一种流体力学模拟的方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

流体力学复杂流场的数值模拟，特别是高速可压缩流动，与国家发展、社会发展以及人类生活有着密切的关系。同时，求解复杂高速可压缩流动问题对高性能计算有着强烈的依赖与迫切的需求。随着空间技术、航天技术、军事技术和生物技术等现代科学技术的高速发展，人们对流动与传热的机理需要越来越深入的了解。这些机理的揭示，单靠以宏观尺度为基础的实验研究和理论分析是无法胜任的，越来越多的工作需要从微观和跨尺度的介观角度才能得以深入揭示。

起源于格子气自动机方法的格子Boltzmann方法目前已成为一种流行的介观计算流体力学方法，被广泛应用于不可压缩流、多相流、多孔介质、晶体生长、磁流体以及微流动等问题。对于高速可压缩流问题，传统的格子Boltzmann方法在复杂边界处需要高精度网格才可以捕捉到激波等物理现象。为了使格子Boltzmann方法更好的模拟高速可压缩流，需要一种可以解决上述技术问题的方案。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种可以实现对大规模复杂可压缩流场进行模拟计算的方法，具体提供了一种流体力学模拟的方法、装置及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种流体力学模拟的方法，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粒子分布函数和所述总能分布函数，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宏观信息聚合，并输出作为所述流场模型的模拟结果。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种流体力学模拟装置，所述装置包括耦接的存储器和处理器，其中，

所述存储器包括本地储存，且存储有计算机程序；

所述处理器用于运行所述计算机程序，以执行如上所述的方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器运行的计算机程序，所述计算机程序用于实现如上所述的方法。