【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算流体力学，尤其涉及一种低速预处理中参考马赫数选取方法及装置。
技术介绍
1、计算流体力学（computational fluid dynamics，cfd）技术是一门利用计算机和数值算法，对流体力学问题进行数值仿真分析的交叉学科，其研究的目的是在以航空航天为代表的众多工业领域得到良好的应用，解决航空航天飞行器研制中的众多关键气动问题。而低速流动问题，例如飞机的着陆构型、直升机的多数工作状态下，利用cfd技术进行模拟，在模拟过程中，采用可压缩流动的n-s方程（navier-stokes方程的简称，用于描述流体力学的控制方程）作为流动控制方程，并针对可压缩流动的n-s方程的定常求解，在时间导数项上乘以预处理矩阵，当计算收敛时，时间导数项趋近于零，预处理方程的解趋近于真实的定常解，即，采用时间相关法计算可压缩流动问题。
2、为把时间相关法应用于低速流动的数值模拟，提出了预处理方法，通过对方程的时间导数项乘以预处理系数矩阵来改变方程的特征值和条件数，从而规避低速流场求解的“刚性”问题。其中参考马赫数是预处理技术的重要参数，该参数定义和选取直接决定预处理技术迭代求解的收敛速度和数值精度。现有技术中，仅采用一种参考马赫数进行低速预处理，由于不同预处理参考马赫数定义的局限性，导致对于特殊流动问题的计算过程的收敛曲线震荡，反而达不到预期的加速收敛效果。
3、由于低速流动问题同时又包括了可压缩和不可压缩的流动区域，并且局部可能存在激波，因此在低参考马赫数条件下，n-s方程存在严重的数值刚性问题，导致计算结果误
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种低速预处理中参考马赫数选取方法及装置，旨在解决现有低速预处理过程中因参考马赫数选取单一而导致可压缩流动问题的计算结果误差大，迭代求解的收敛速度慢、计算效率低的技术问题。
2、通过以下技术方案实现上述专利技术目的：
3、第一方面，提供了一种低速预处理中参考马赫数选取方法，包括：服务端根据流场速度将计算域划分为多个子计算域，利用前处理软件对每个子计算域分别建立网格，然后基于划分的每个子计算域对应的流场速度对所述网格进行标记；最后基于网格的标记选取相应的参考马赫数，以便对所述网格进行低速预处理。
4、第二方面，提供了一种低速预处理中参考马赫数选取装置，包括：
5、网格建立模块，用于根据流场速度将计算域划分为多个子计算域，利用前处理软件对每个子计算域分别建立网格；
6、网格标记模块，基于每个子计算域对应的流场速度对所述网格进行标记；
7、参考马赫数选取模块，基于网格的标记选取相应的参考马赫数，以便对所述网格进行低速预处理。
8、第三方面，提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种低速预处理中参考马赫数选取方法的部分或全部步骤。
9、第四方面，一种电子设备，所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的一种低速预处理中参考马赫数选取方法的部分或全部步骤。
10、第五方面，一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种低速预处理中参考马赫数选取方法的部分或全部步骤。
11、相较于现有技术的有益效果：
12、本专利技术中首先通过流场速度将计算域划分为多个子计算域，利用前处理软件对每个子计算域分别建立网格，再基于每个子计算域对应的流场速度对所有网格进行标记；最后基于网格的标记选取相应的参考马赫数，以便对所述网格进行低速预处理，从而对低速计算域流场分布进行模拟，实现宽速域流动问题的精确求解，本专利技术通过调节参考马赫数对预处理技术迭代求解的稳定性和数值精度等进行控制，实现了针对不同流速域选取不同的参考马赫数，解决了现有技术中在低速预处理过程中因参考马赫数选取单一而导致可压缩流动问题的计算结果误差大，迭代求解的收敛速度慢、计算效率低的技术问题；有效地提高了低速预处理迭代求解的收敛速度、鲁棒性和计算精度。
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1.一种低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，基于网格的标记选取相应的参考马赫数，包括：
3.根据权利要求1所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，基于网格的标记选取相应的参考马赫数，包括：
4.根据权利要求3所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，带全局截断的当地预处理参考马赫数的计算式如下：
5.根据权利要求2或3所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，当地最大值预处理参考马赫数的计算式如下：
6.根据权利要求1~3任一项所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，基于每个子计算域对应的流场速度对所述网格进行标记，包括：
7.一种低速预处理中参考马赫数选取装置，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，基于网格的标记选取相应的参考马赫数，包括：
3.根据权利要求1所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，基于网格的标记选取相应的参考马赫数，包括：
4.根据权利要求3所述的低速预处理中参考马赫数选取方法，其特征在于，带...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵钟，孟丽媛，万云博，何先耀，张勇，何磊，徐刚，罗玉明，
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：
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