一种基于流场离散度自适应的计算加速方法技术

本发明专利技术公开了一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种基于流场离散度自适应的计算加速方法


[0001]本专利技术属于计算机
，尤其涉及一种基于流场离散度自适应的计算加速方法
。

技术介绍

[0002]在流体动力学
、
海洋学等相关领域，对流场进行模拟和计算是非常重要的
。
这些计算通常涉及到一系列复杂的微分方程，需要在三维空间中进行求解，这通常需要大量的计算资源和时间
。
[0003]在计算流体动力学
(CFD)
中通常需要在流场空间上定义一个网格，然后在每个网格上进行计算
。
然而，在传统计算流体动力学
(CFD)
算法中通常使用固定的网格，无法适应流场的动态变化
。
例如，当流场的某个区域发生剧烈变化时，可能需要更细的网格来捕捉这些变化
。
而在流场的其他区域，可能并不需要如此细的网格
。
如果使用固定的网格，可能会导致计算资源的浪费，也可能无法准确地模拟流场的行为
。
[0004]此外，随着计算机硬件的发展，诸如图形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，包括以下步骤：步骤
s1
，初始化流场空间，使用预设网格对所述流场空间进行划分；步骤
s2
，基于初始状态下的流场边界数据进行流场离散度的计算；步骤
s3
，基于计算的离散度使用第一网格调整策略进行网格数量和网格尺寸调整；步骤
s4
，实时监测所述流场空间的流场边界数据，基于实时监测所述流场空间的流场边界数据进行流场离散度的计算；步骤
s5
，基于实时监测所述流场空间的流场边界数据计算的流场离散度自动优化调整网格，包括基于第二网格调整策略进行网格数量和网格尺寸的调整；步骤
s6
，并行计算以满足流场实时计算的需求，包括在
GPU
模块并行对多个网格内的流场进行计算；每隔预设时间，重复上述步骤
s4
‑
步骤
s6
，直到流场监测结束
。2.
如权利要求1所述的一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，其特征在于，所述第一网格调整策略中，需要进行插值处理，所述第二网格调整策略中，不需要进行插值处理
。3.
如权利要求1所述的一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，其特征在于，在计算流体动力学
CFD
中，流场的离散度计算是通过求解控制方程在每个网格单元上完成的；以及使用有限体积法
FVM
进行流场参数求解，所述流场参数包括速度
、
压力
、
温度
。4.
如权利要求1所述的一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，其特征在于，所述基于计算的离散度使用第一网格调整策略进行网格尺寸调整，包括：在每个预设网格内进行插入新的点位，并获得插值点位上的离散度评估值，所述插值方法为线性插值或立方插值；其中，插值后的点位之间的距离应当大于计算系统允许的最小网格尺寸；对于每一个插值点位，定义一个决策变量，设其值为1或0，以表示是否在该插值点位上放置一个新的网格
。5.
如权利要求4所述的一种基于流场离散度自适应的计算加速方法，其特征在于，设定目标函数，所述目标函数是要最小化所有新放置的网格的总数量；为满足离散度要求，对于每个插值点位对应一个离散度评估值
D
，添加约束条件，所述约束条件为：要求如果在该插值点位上放置新网格，则新网格的尺寸
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【专利技术属性】
技术研发人员：夏凯，施亚光，张文金，方才华，胡迟，宫大鑫，潘炎，张容川，李冠群，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：