基于结构网格的模拟方法、装置、终端设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种基于结构网格的模拟方法、装置、终端设备及存储介质，通过获取待模拟的流场区域，并根据待模拟的流场区域确定结构网格单元；根据坐标变换规则，将直角坐标系下的流动控制方程转换成计算坐标系下的流动控制方程，根据计算坐标系下的流动控制方程，确定各个结构网格单元的网格特征信息；根据各个结构网格单元的网格特征信息，采用有限差分方法，以逐维离散求解的方式，确定各个结构网格单元的流场数据，并将待模拟的流场区域的各个结构网格单元的流场数据按照预设规则进行显示输出，在几乎不增加计算量的情况下，能够大幅提升数值方法对固体壁面等边界附近实际应用中重点关注的关键流动区域的模拟能力。用中重点关注的关键流动区域的模拟能力。用中重点关注的关键流动区域的模拟能力。

【技术实现步骤摘要】
基于结构网格的模拟方法、装置、终端设备及存储介质


[0001]本申请属于流体力学
，尤其涉及一种基于结构网格的模拟方法、装置、终端设备及存储介质。

技术介绍

[0002]计算流体力学(CFD)是开展流动物理问题机理研究的重要手段之一，在航空航天飞行器设计与性能评估中等流动问题相关领域发挥着愈来愈重要的作用。近年来，随着大规模高性能计算机的浮点运算能力的不断提升和数值计算方法的逐步完善，人们越来越青睐于采用高阶精度格式等具有较低数值耗散和较高分辨率的数值计算方法以提高对流动物理问题的模拟精度。已有的大量数值试验结果表明：基于传统二阶精度数值格式离散流动控制方程得到的数值模拟结果并不总是能满足实际工程问题对数值模拟精准度的需求，尤其是大型运输机以较大攻角起飞和现代战斗机在作大攻角机动飞行时所涉及到大范围分离的湍流流动问题，现在广泛使用的二阶精度数值方法往往不能给出能够满足实际工程应用需求的数值模拟结果，其主要原因在于二阶精度数值离散格式耗散较大，分辨率较低，需要采用耗散小、分辨率高的高阶精度格式。
[0003]高阶精度数值格式一般是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于结构网格的模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取待模拟的流场区域，并根据所述待模拟的流场区域确定结构网格单元；根据坐标变换规则，将直角坐标系下的流动控制方程转换成计算坐标系下的流动控制方程，根据所述计算坐标系下的流动控制方程，确定各个所述结构网格单元的网格特征信息；根据各个所述结构网格单元的网格特征信息，采用有限差分方法，以逐维离散求解的方式，确定各个结构网格单元的流场数据，并将所述待模拟的流场区域的各个结构网格单元的流场数据按照预设规则进行显示输出。2.根据权利要求1所述的基于结构网格的模拟方法，其特征在于，所述根据坐标变换规则，将直角坐标系下的流动控制方程转换成计算坐标系下的流动控制方程，根据所述计算坐标系下的流动控制方程，确定各个所述结构网格单元的网格特征信息，包括：获取直角坐标系下的流动控制方程；在坐标变换过程中，确定计算坐标系的各个参数与直角坐标系的各个参数之间的变换关系；根据所述变换关系，对所述直角坐标系进行坐标变换，得到计算坐标系下的流动控制方程；在网格导数和雅克比满足集合守恒定律的情况下，根据所述计算坐标系下的流动控制方程，确定各个结构网格单元的网格特征信息。3.根据权利要求2所述的基于结构网格的模拟方法，其特征在于，所述根据各个所述结构网格单元的网格特征信息，采用有限差分方法，以逐维离散求解的方式，确定各个结构网格单元的流场数据，包括：在计算坐标系下，确定所述结构网格单元在第一方向上的网格点，其中，所述网格点包括求解点和通量点，且所述求解点和所述通量点满足交错分布规律；计算每一个所述求解点的第一近似值；根据边界条件，并采用SATs方法修正边界预设范围内的所述第一近似值，得到修正后的第一近似值；分别确定所述结构网格单元在第二方向上的修正后的第二近似值和在第三方向上的修正后的第三近似值；根据所述修正后的第一近似值、修正后的第二近似值和修正后的第三近似值，确定各个结构网格单元的流场数据。4.根据权利要求3所述的基于结构网格的模拟方法，其特征在于，所述计算每一个所述求解点的第一近似值，包括：采用四阶中心差分格式，确定所述结构网格单元的每一个求解点的通量导数；对于对称计算模板不足的边界及边界附近点处的通量导数，采用完全单侧的三阶精度差分格式，根据节点处的流场变量、网格导数和半节点处的网格导数分量，确定求解点的通量，所述完全单侧的三阶精度差分格式至少包括左边界通量导数差分格式和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵耀兵，燕振国，马燕凯，朱华君，王令，赵钟，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：