超算环境的低速流场发散处理方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本公开实施例涉及一种超算环境的低速流场发散处理方法、装置、设备及介质，其中该方法包括：在低速流场模型的仿真计算开始之后，获取残差数据；确定残差数据的斜率；当根据斜率确定残差数据满足上升条件，则根据接口参数确定畸变网格；根据预设体网格关联关系确定畸变网格所在目标计算节点；在目标计算节点上对畸变网格处理之后继续计算，直到低速流场模型的仿真计算完成。本公开实施例大幅度提高了模型发散处理的效率和精度，适应计算规模较大的情况，相较于相关技术，降低了对硬件的需求；并且通过在计算节点上处理畸变网格，避免了在计算过程中频繁停止进程以及调度资源，缩短了发散处理的时间，进一步提升了计算效率。进一步提升了计算效率。进一步提升了计算效率。

【技术实现步骤摘要】
超算环境的低速流场发散处理方法、装置、设备及介质


[0001]本公开涉及仿真计算
，尤其涉及一种超算环境的低速流场发散处理方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在低速的计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）的相关模型仿真计算过程中，由于模型几何结构复杂，导致体网格中经常出现质量较差的网格，从而引起计算发散，在大规模并行计算环境下，例如超级计算环境下，模型体量更加庞大，加之引入分块求解的思想，上述问题尤为突出。
[0003]相关技术中，常规的手段是在模型计算的初期通过设定体网格质量标准的方法筛选质量差的单元或通过残差检测方式，但是由于不同模型所计算的问题和设定的边界条件不同，固定的体网格质量标准无法解决所有的发散问题，而残差检测的方式通常是凭借人工经验判断，具有准确性低、效率较低、硬件需求高等问题，并且当计算规模较大时，计算发散需要频繁停止进程以及调度资源，使得效率极大降低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种超算环境的低速流场发散处理方法、装置、设备及介质。
[0005]本公开实施例提供了一种超算环境的低速流场发散处理方法，所述方法包括：在低速流场模型的仿真计算开始之后，获取残差数据；确定所述残差数据的斜率；当根据所述斜率确定所述残差数据满足上升条件，则根据接口参数确定畸变网格；根据预设体网格关联关系确定所述畸变网格所在目标计算节点；在所述目标计算节点上对所述畸变网格处理之后继续计算，直到所述低速流场模型的仿真计算完成。
[0006]本公开实施例还提供了一种超算环境的低速流场发散处理装置，所述装置包括：获取模块，用于在低速流场模型的仿真计算开始之后，获取残差数据；第一确定模块，用于确定所述残差数据的斜率；第二确定模块，用于当根据所述斜率确定所述残差数据满足上升条件，则根据接口参数确定畸变网格；第三确定模块，用于根据预设体网格关联关系确定所述畸变网格所在目标计算节点；计算模块，用于在所述目标计算节点上对所述畸变网格处理之后继续计算，直到所述低速流场模型的仿真计算完成。
[0007]本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述
处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现如本公开实施例提供的超算环境的低速流场发散处理方法。
[0008]本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行如本公开实施例提供的超算环境的低速流场发散处理方法。
[0009]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本公开实施例提供的超算环境的低速流场发散处理方案，在低速流场模型的仿真计算开始之后，获取残差数据；确定残差数据的斜率；当根据斜率确定残差数据满足上升条件，则根据接口参数确定畸变网格；根据预设体网格关联关系确定畸变网格所在目标计算节点；在目标计算节点上对畸变网格处理之后继续计算，直到低速流场模型的仿真计算完成。采用上述技术方案，在低速流场模型的仿真计算的过程中，通过残差数据的斜率能够识别模型的发散趋势，并且根据接口参数确定质量较差的畸变网格并处理，整个过程均在模型的计算过程中自动完成，大幅度提高了模型发散处理的效率和精度，适应计算规模较大的情况，相较于相关技术，降低了对硬件的需求；并且通过在计算节点上处理畸变网格，避免了在计算过程中频繁停止进程以及调度资源，从而缩短了发散处理的时间，进一步提升了计算效率。
附图说明
[0010]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0011]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本公开实施例提供的一种超算环境的低速流场发散处理方法的流程示意图；图2为本公开实施例提供的另一种超算环境的低速流场发散处理方法的流程示意图；图3为本公开实施例提供的又一种超算环境的低速流场发散处理方法的流程示意图；图4为本公开实施例提供的一种超算环境的低速流场发散处理系统的示意图；图5为本公开实施例提供的一种超算环境的低速流场发散处理装置的结构示意图；图6为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0013]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0014]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0015]在低速的计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）的相关模型仿真计算过程中，由于模型几何结构复杂，导致体网格中经常出现质量较差的网格，从而引起计算发散。尤其在使用超级计算机进行仿真计算的情况下，由于模型的体量较为庞大，并且引入了分块求解，从而进一步增加了质量较差的网格出现的概率。
[0016]相关技术中，常规的手段是在模型计算的初期通过设定体网格质量标准的方法筛选质量差的单元。但由于不同模型所计算的问题和设定的边界条件不同，固定的体网格质量标准无法解决所有的发散问题，模型的发散过程一般首先在少量的体网格上出现相关参数异常的情况，随着迭代步数的增多，存在异常的体网格会对周边网格逐渐造成影响，使其周边网格也出现该相关参数异常的情况，直至模型发散超出预设极限值。
[0017]或通过残差检测方式，具体地，仿真工程师通过调用软件图形显示的功能，打开残差视图，凭借个人经验进行判断，该种方法的精准性不足，容易因仿真工程师的经验不足容易造成误判；并且，需要在计算过程中必须通过软件开启仿真案例，时间成本高、效率较低；并且，打开软件开启仿真案例的过程中，对设备的中央处理器、内存等硬件要求较高；并且自动化程度低，无法实现快速高效的并行计算。
[0018]综上，上述相关技术中，由于不同模型所计算的问题和设定的边界条件不同，固定的体网格质量标准无法解决所有的发散问题，而残差检测的方式通常是凭借人工经验判断，具有准确性低、效率较低、硬件需求高等问题，为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种超算环境的低速流场发散处理方法，下面结合具体的实施例对该方法进行介绍。
[0019]图1为本公开实施例提供的一种超算环境的低速流场发散处理方法的流程示意图，该方法可以由超算环境的低速流场发散处理装置执行，其中该装置可以采用软件和/或硬件实现，一般可集成在电子设备中。如图1所示，该方法包括：步骤101，在低速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超算环境的低速流场发散处理方法，其特征在于，包括：在低速流场模型的仿真计算开始之后，获取残差数据；确定所述残差数据的斜率；当根据所述斜率确定所述残差数据满足上升条件，则根据接口参数确定畸变网格；根据预设体网格关联关系确定所述畸变网格所在目标计算节点；在所述目标计算节点上对所述畸变网格处理之后继续计算，直到所述低速流场模型的仿真计算完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在低速流场模型的仿真计算开始之前，所述方法还包括：分割体网格，得到多个体网格单元，并确定各所述体网格单元的网格标识；分配各所述体网格单元的计算节点，建立所述体网格单元的网格标识与所述计算节点的节点标识之间的关联关系，将该关联关系确定为所述预设体网格关联关系，其中，每个所述计算节点对应多个所述体网格单元。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述残差数据的斜率，包括：根据所述残差数据确定目标残差变量的内迭代步和外迭代步，每个所述外迭代步包括一个或多个所述内迭代步；根据所述外迭代步中内迭代步的残差数值确定对应的残差计算值；根据所述外迭代步的残差计算值进行线性拟合，确定多个斜率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述外迭代步中内迭代步的残差数值确定对应的残差计算值，包括：确定所述外迭代步中的第一外迭代步、第二外迭代步和第三外迭代步；将所述第一外迭代步、所述第二外迭代步中各内迭代步的残差数值的均值确定为残差计算值，以及将所述第三外迭代步中第一个内迭代步和最后一个内迭代步的残差数值的均值确定为残差计算值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述外迭代步中的第一外迭代步、第二外迭代步和第三外迭代步，包括：当一个外迭代步满足所有相邻两个内迭代步的残差数值的差均小于零，则该外迭代步确定为所述第一外迭代步；当一个外迭代步满足存在至少一个相邻两个内迭代步的残差数值的差大于或等于零并且最后一个内迭代步的残差数值小于第一个内迭代步的残差数值，则该外迭代步确定为所述第二外迭代步；当一个外迭代步满足存在至少一个相邻两个内迭代步的残差数值的差大于或等于零并且最后一个内迭代步的残差数值大于或等于第一个内迭代步的残差数值，则该外迭代步确定为所述第三外迭代步。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述外迭代步的残差计算值进行线性拟合，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健增，杨灿群，郑伟龙，冯景华，夏梓峻，曹绪祥，段莉莉，杨林，
申请(专利权)人：国家超级计算天津中心，
类型：发明
国别省市：