CN117217130A - 一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质，应用于湍流计算研究领域。该方法获取初始的单元面心的壁面信息，然后逐步迭代更新，从初始的单元面心起，向相邻的单元体心和/或单元面心推进，以根据上一个单元体心或单元面心更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息，最后若各单元体心以及各单元面心的壁面信息不再变化，表征当前壁面距离即为最短距离，则将各单元体心以及各单元面心当前的壁面信息作为最终的壁面信息。相较于当前遍历的方案，本方案不需要单独将每个点进行遍历，而是利用了网格存储的单元相邻关系，对所有单元统一进行迭代更新，能够快速找到各单元体心和单元面心的壁面距离，提高计算壁面距离的效率。

Description

一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质

技术领域

本申请涉及湍流计算研究领域，特别是涉及一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质。

背景技术

在航空航天飞行器设计、流体机械、高速列车/汽车、风能和风工程等工业领域，流体力学是进行产品设计的主干学科。流场内流体的流动状态分为层流、湍流两类，自然界中的真实流动基本上都是湍流问题。目前，模拟湍流问题时，一般都采用湍流模型进行仿真。常用的湍流模型都需要使用壁面函数计算壁面切应力，而壁面函数需要计算壁面距离。“壁面距离”为流场空间中任意一点到物面的最短距离。传统的壁面距离计算方法主要包括直接遍历法和循环盒子法等方法，这类方法通过直接或间接的方式遍历物面上的面单元（相当于子壁面），然后计算空间点到该面单元的距离。

对于具有复杂几何外形的物体或具有极大规模单元数量的网格，当前的方案计算壁面距离这一过程需要耗费大量时间，特别是对于动网格问题，网格变形后需要重新计算壁面距离，导致流场计算效率很低。

由此可见，如何提高计算壁面距离的效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质，以解决当前壁面距离计算效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种逐层推进的壁面距离确定方法，流场离散为非结构网格，所述非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，所述单元为多个子面形成的封闭几何体，所述子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下所述单元退化为平面多边形，所述子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的所述单元与物体相接触的子面，各所述单元相互接触；所述方法包括：

获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的所述单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将所述非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；所述壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，所述壁面距离为单元体心或所述单元面心到子壁面面心的距离，相对应的所述点坐标为对应的子壁面面心的坐标；

从初始的所述单元面心起，向相邻的所述单元体心和/或所述单元面心推进，以根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息；

若各所述单元体心以及各所述单元面心的所述壁面信息不再变化，则将各所述单元体心以及各所述单元面心当前的所述壁面信息作为最终的所述壁面信息。

优选地，所述根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息包括：

确定当前的所述单元体心或所述单元面心与上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面距离相对应的所述点坐标之间的直线距离；

若所述直线距离与当前的所述单元体心或所述单元面心的原壁面距离相比发生变化，且所述直线距离小于所述原壁面距离，则更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息。

优选地，所述更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息包括：

将所述直线距离作为当前的所述单元体心或所述单元面心的新的所述壁面距离，并将新的所述壁面距离相对应的所述点坐标作为新的所述点坐标。

优选地，在串行计算下初始的所述单元面心为全部的子壁面面心。

优选地，在并行计算下所述非结构网格分为多个封闭区域，各封闭区域中的所述单元体心和所述单元面心的所述壁面信息分别由单独的核心计算。

优选地，所述单元体心和所述单元面心的所述壁面距离的初始值为负数或者正无穷。

优选地，所述单元体心和所述单元面心的所述壁面距离相对应的所述点坐标的初始值为子壁面中心点坐标。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种逐层推进的壁面距离确定装置，流场离散为非结构网格，所述非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，所述单元为多个子面形成的封闭几何体，所述子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下所述单元退化为平面多边形，所述子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的所述单元与物体相接触的子面，各所述单元相互接触；所述装置包括：

获取模块，用于获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的所述单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将所述非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；所述壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，所述壁面距离为单元体心或所述单元面心到子壁面面心的距离，相对应的所述点坐标为对应的子壁面面心的坐标；

更新模块，用于从初始的所述单元面心起，向相邻的所述单元体心和/或所述单元面心推进，以根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息；

确定模块，用于若各所述单元体心以及各所述单元面心的所述壁面信息不再变化，则将各所述单元体心以及各所述单元面心当前的所述壁面信息作为最终的所述壁面信息。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种逐层推进的壁面距离确定装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现上述逐层推进的壁面距离确定方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述逐层推进的壁面距离确定方法的步骤。

本申请所提供的一种逐层推进的壁面距离确定方法，流场离散为非结构网格，非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，单元为多个子面形成的封闭几何体，子面是空间中有限大小的封闭多边形；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的单元与物体相接触的子面，各单元相互接触。该方法包括：获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，壁面距离为单元体心或单元面心到子壁面面心的距离，相对应的点坐标为对应的子壁面面心的坐标。然后逐步迭代更新，从初始的单元面心起，向相邻的单元体心和/或单元面心推进，以根据上一个单元体心或单元面心的壁面信息更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息，最后若各单元体心以及各单元面心的壁面信息不再变化，表征当前壁面距离即为空间各点到壁面的最短距离，则将各单元体心以及各单元面心当前的壁面信息作为最终的壁面信息。相较于当前遍历的方案，本方案不需要单独将每个点进行遍历，而是根据非结构网格存储的单元相邻关系，对所有单元统一进行迭代更新，从而能够快速地找到各单元体心和单元面心的壁面距离，提高计算壁面距离的效率。

本申请还提供了一种逐层推进的壁面距离确定装置和计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种逐层推进的壁面距离确定方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的近壁区域壁面距离修正示意图；

图3为本申请实施例提供的一种一维网格示意图；

图4为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第一步示意图；

图5为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第二步示意图；

图6为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第三步示意图；

图7为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第四步示意图；

图8为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第五步示意图；

图9为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第六步示意图；

图10为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第一步示意图；

图11为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第二步示意图；

图12为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第三步示意图；

图13为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第四步示意图；

图14为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第五步示意图；

图15为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第六步示意图；

图16为本申请实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置的结构图；

图17为本申请另一实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质，以解决当前壁面距离计算效率低下的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种逐层推进的壁面距离确定方法，其中，流场离散为非结构网格，非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，单元为多个子面形成的封闭几何体，子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下单元退化为平面多边形，子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的单元与物体相接触的子面，各单元相互接触。图1为本申请实施例提供的一种逐层推进的壁面距离确定方法的流程图；如图1所示，该方法包括如下步骤：

S10：获取初始的单元面心的壁面信息。

其中，初始的单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域相互接触，且各接触面为并行界面单元面，即一封闭区域边界上的单元与另一封闭区域边界上的单元的接触面；壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，壁面距离为单元体心或单元面心到子壁面面心的距离，相对应的点坐标为对应的子壁面面心的坐标。

S11：从初始的单元面心起，向相邻的单元体心和/或单元面心推进，以根据上一个单元体心或单元面心的壁面信息更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息。

S12：若各单元体心以及各单元面心的壁面信息不再变化，则将各单元体心以及各单元面心当前的壁面信息作为最终的壁面信息。

实际应用时，一般利用非结构网格的网格存储结构，基于单元包含的面以及面对应的单元这些网格对应关系，通过壁面逐层推进的方法快速遍历流场，遍历完成后给出全场壁面距离；其中，初始的单元面心并不作限定，但在串行计算时需要包含物体表面所有的子壁面面心，而并行计算时需要包含封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心。同时，可针对网格分区情况，结合循环盒子法给出初始推进面，无需通信即可完成分区网格的壁面距离计算。

这里给出一种计算全场壁面距离具体的实施方式，具体步骤如下：

步骤一：对当前网格的所有单元体心和面心创建一组数据，/>是壁面距离d对应的物体表面坐标，初始化时全场数据均被设置为/>。记单元体心存储的数据为/>，而面心存储的数据为/>。

步骤二：根据物体表面网格初始化遍历对象，/>自然是物体表面网格面（即子壁面）的面心/>，而壁面距离/>。记录这些被初始化的面编号，作为迭代过程的起点。

而在并行计算时，当网格分区后，还可以对分区后网格的所有边界面进行初始化，初始化所需的由循环盒子法提供。然后基于这些已初始化的面执行后续步骤，在迭代过程完成后同样能获得当前网格所有的壁面距离信息，实际上，任意封闭几何区域的边界面网格数据/>被确定后，封闭区域内部的壁面距离分布也被确定了。

步骤三：面到体的遍历过程。

在非结构网格中，单元面一般对应两个单元，将面的数据传递给当前遍历面对应的两个单元，其中一个单元中心对应的数据为/>，单元中心坐标为/>，若壁面距离/>，则直接令/>；若/>，则计算单元中心和物体表面坐标/>的距离/>。

若且/>。

则令，其中tol是指定常数，其值不作限定，tol的作用是使迭代过程更早结束，获得更高的计算效率，但会些微降低壁面距离的计算精度，合理地选择tol能够在效率和精度方面获得平衡，因此一般取/>。

在所有体心数据更新完毕后，收集体心数据有所改变的部分单元，记录这些单元的编号并将这些单元作为下一步遍历的起点。

步骤四：体到面的遍历过程。

对步骤三中被更新的单元所包含的所有面进行遍历，将传递给该单元对应的所有面，类似步骤三中的比较过程，计算面心坐标/>和/>之间的距离，然后比较/>和面对应数据/>中的/>。

若且/>。

则令且/>。注意面的/>可能为零，需要额外判断。

当这些面被遍历后，选择数据被更新的面作为下一步遍历的起点，回到步骤三，重复进行上述面到体、体到面的遍历过程，直至全场数据没有更新后停止遍历。

步骤五：输出壁面距离并进行近壁区域壁面距离修正。

实际应用时，单元体心或单元面心当前记录的壁面距离是单元体心或面心到壁面上某个点的距离，这可能并不是准确的壁面距离，需要进行投影以获得准确的壁面距离，壁面距离越小，这一因素影响越大，因此需要对近壁区域的单元体心或单元面心记录的壁面距离进行修正。图2为本申请实施例提供的近壁区域壁面距离修正示意图；如图2，由于本方法能给出的实际上是空间点到物体表面单元中心的最小值，并不是数学意义上的壁面距离，因此有必要对近壁区域单元对应的壁面距离进行修正，由于任意单元的壁面距离对应的物体表面子壁面单元已确定，可以将这些单元的壁面距离修正为单元中心到子壁面单元的最小距离，若单元中心到子壁面单元所在平面的投影落于子壁面单元中时，壁面距离修正为/>，/>为单元中心和/>的连线与物体表面单元法向量n的夹角。需要注意的是，严格来说只有单元中心到子壁面单元的投影落在子壁面单元中的情况下，壁面距离才是这种处理方法，其他时候可以近似认为壁面距离是单元中心到壁面单元的距离。

本申请实施例提供的方法将流场单元各个面的面心和单元体心作为遍历对象，以流场中某一封闭几何体的所有非流入\流出边界单元作为初始遍历对象，依赖网格中面和体的对应关系，通过面到体和体到面两个过程，不断更新遍历对象的壁面距离，当全场网格被遍历完成后，获得全场网格单元中心和面心对应的壁面距离以及该壁面距离对应的物体表面坐标，初始遍历对象可通过壁面或循环盒子法给出。

本申请实施例所提供的一种逐层推进的壁面距离确定方法，流场离散为非结构网格，非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，单元为多个子面形成的封闭几何体，子面是空间中有限大小的封闭多边形；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的单元与物体相接触的子面，各单元相互接触。该方法包括：获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，壁面距离为单元体心或单元面心到子壁面面心的距离，相对应的点坐标为对应的子壁面面心的坐标。然后逐步迭代更新，从初始的单元面心起，向相邻的单元体心和/或单元面心推进，以根据上一个单元体心或单元面心的壁面信息更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息，最后若各单元体心以及各单元面心的壁面信息不再变化，表征当前壁面距离即为空间各点到壁面的最短距离，则将各单元体心以及各单元面心当前的壁面信息作为最终的壁面信息。相较于当前遍历的方案，本方案不需要单独将每个点进行遍历，而是利用了网格存储的单元相邻关系，对所有单元统一进行迭代更新，从而能够快速的找到各单元体心和单元面心的壁面距离，提高计算壁面距离的效率。

本申请实施例以一维网格为例，图3为本申请实施例提供的一种一维网格示意图；图4为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第一步示意图；图5为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第二步示意图；图6为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第三步示意图；图7为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第四步示意图；图8为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第五步示意图；图9为本申请实施例提供的一维壁面距离计算过程的第六步示意图；如图3，用字母标识出了单元体心和面心的位置，并对后续附图出现的点进行说明，图4至图9则体现了一维壁面距离计算的完整过程，通过每一步中被赋值的点，上一步被更新的点以及需要进行比较的点可以看出如何得到的壁面距离。对网格的所有单元体心和面心/>创建一组数据，/>是壁面距离/>对应的物体表面坐标，初始化时全场数据均被设置为/>，为表示区别，网格中面心或体心坐标记为/>。

步骤一：初始化。根据物体表面网格初始化遍历对象，图3中的面A和面G是壁面，将面A和面G的数据设置为是物体表面网格面的面心，且/>，即且/>。以集合/>记录某个步骤中被更新的单元对象，此时/>。

步骤二：面到体的遍历过程。上一步被更新的对象为，遍历这些面，并寻找这些面对应的单元中心，此处以面A为例，对应单元中心B的数据为/>，由于B的数据/>，直接将/>更新为/>，其含义为目前B暂定的壁面距离为/>，对应的壁面单元坐标为/>。完成面到体的遍历过程后，/>。

步骤三：体到面的遍历过程。上一步结束时，对单元B和F的所有面进行遍历，这些面分为两类，第一类是面C和面E，直接被更新，其中/>，第二类面则是/>的部分，由于面A和面G的/>，因此当地存储的壁面距离信息没有被改变，遍历结束时，/>。由于/>非空，回到步骤二，当/>为空集时，进入步骤四。剩余的完整遍历迭代过程如图4至图9所示，可以看到计算过程中不符合真实情况的数据/>会被后续迭代过程覆盖掉。

步骤四：收集壁面距离信息，并进行近壁区域修正，此时各单元体心的壁面距离即中的d。

图10为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第一步示意图；图11为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第二步示意图；图12为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第三步示意图；图13为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第四步示意图；图14为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第五步示意图；图15为本申请实施例提供的二维网格壁面距离计算过程的第六步示意图；如图10至图15所示；体现了二维壁面距离计算的完整过程，通过每一步中被赋值的点，上一步被更新的点以及需要进行比较的点可以看出如何得到的壁面距离。

实际应用时，单元体心或单元面心初始的壁面信息并不是实际的壁面信息，需要进行更新。本申请实施例提供的方案中，根据上一个单元体心或单元面心的壁面信息更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息包括：确定当前的单元体心或单元面心与上一个单元体心或单元面心的壁面距离相对应的点坐标之间的直线距离；若直线距离与当前的单元体心或单元面心的原壁面距离相比发生变化，且直线距离小于原壁面距离，则更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息。而具体更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息的方式可以是将直线距离作为当前的单元体心或单元面心的新的壁面距离，并将新的壁面距离相对应的点坐标作为新的点坐标。

在实际应用时，初始的单元体心和/或单元面心具体可以为子壁面面心，单元体心和单元面心的壁面距离的初始值可以设置为负数（例如负一）或者正无穷。单元体心和单元面心的壁面距离相对应的点坐标的初始值为物体一子壁面面心的坐标。各单元可以为非结构网格，更适用于实际工程中，物体具有复杂外形的情况。

在上述实施例中，对于逐层推进的壁面距离确定方法进行了详细描述，本申请还提供逐层推进的壁面距离确定装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。

基于功能模块的角度，本实施例提供一种逐层推进的壁面距离确定装置，流场离散为非结构网格，非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，单元为多个子面形成的封闭几何体，子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下单元退化为平面多边形，子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的单元与物体相接触的子面，各单元相互接触。图16为本申请实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置的结构图，如图16所示，该装置包括：

获取模块10，用于获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，壁面距离为单元体心或单元面心到子壁面面心的距离，相对应的点坐标为对应的子壁面面心的坐标；

更新模块11，用于从初始的单元面心起，向相邻的单元体心和/或单元面心推进，以根据上一个单元体心或单元面心的壁面信息更新当前的单元体心或单元面心的壁面信息；

确定模块12，用于若各单元体心以及各单元面心的壁面信息不再变化，则将各单元体心以及各单元面心当前的壁面信息作为最终的壁面信息。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。

基于硬件的角度，本实施例提供了另一种逐层推进的壁面距离确定装置，图17为本申请另一实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置的结构图，如图17所示，逐层推进的壁面距离确定装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的逐层推进的壁面距离确定方法的步骤。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU），GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的逐层推进的壁面距离确定方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于逐层推进的壁面距离确定方法涉及到的数据等。

在一些实施例中，逐层推进的壁面距离确定装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图中示出的结构并不构成对逐层推进的壁面距离确定装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：逐层推进的壁面距离确定方法。

本实施例提供的逐层推进的壁面距离确定装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例描述的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例提供的计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。

以上对本申请所提供的一种逐层推进的壁面距离确定方法、装置以及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，流场离散为非结构网格，所述非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，所述单元为多个子面形成的封闭几何体，所述子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下所述单元退化为平面多边形，所述子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的所述单元与物体相接触的子面，各所述单元相互接触；所述方法包括：

获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的所述单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将所述非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；所述壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，所述壁面距离为单元体心或所述单元面心到子壁面面心的距离，相对应的所述点坐标为对应的子壁面面心的坐标；

从初始的所述单元面心起，向相邻的所述单元体心和/或所述单元面心推进，以根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息；

若各所述单元体心以及各所述单元面心的所述壁面信息不再变化，则将各所述单元体心以及各所述单元面心当前的所述壁面信息作为最终的所述壁面信息。

2.根据权利要求1所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，所述根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息包括：

确定当前的所述单元体心或所述单元面心与上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面距离相对应的所述点坐标之间的直线距离；

若所述直线距离与当前的所述单元体心或所述单元面心的原壁面距离相比发生变化，且所述直线距离小于所述原壁面距离，则更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息。

3.根据权利要求2所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，所述更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息包括：

将所述直线距离作为当前的所述单元体心或所述单元面心的新的所述壁面距离，并将新的所述壁面距离相对应的所述点坐标作为新的所述点坐标。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，在串行计算下初始的所述单元面心为全部的子壁面面心。

5.根据权利要求4所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，在并行计算下所述非结构网格分为多个封闭区域，各封闭区域中的所述单元体心和所述单元面心的所述壁面信息分别由单独的核心计算。

6.根据权利要求4所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，所述单元体心和所述单元面心的所述壁面距离的初始值为负数或者正无穷。

7.根据权利要求5所述的逐层推进的壁面距离确定方法，其特征在于，所述单元体心和所述单元面心的所述壁面距离相对应的所述点坐标的初始值为子壁面面心点坐标。

8.一种逐层推进的壁面距离确定装置，其特征在于，流场离散为非结构网格，所述非结构网格通过多个单元没有空隙地填充整个流场，所述单元为多个子面形成的封闭几何体，所述子面是空间中有限大小的封闭多边形；其中，二维情况下所述单元退化为平面多边形，所述子面退化为平面多边形的一条边；流场内物体的表面由多个子壁面组成，子壁面为与物体相邻的所述单元与物体相接触的子面，各所述单元相互接触；所述装置包括：

获取模块，用于获取初始的单元面心的壁面信息；其中，初始的所述单元面心为封闭区域中所有的子壁面面心和/或并行界面单元面心，将所述非结构网格分为多个封闭区域后，各封闭区域的接触面为并行界面单元面；所述壁面信息包括壁面距离以及相对应的点坐标，所述壁面距离为单元体心或所述单元面心到子壁面面心的距离，相对应的所述点坐标为对应的子壁面面心的坐标；

更新模块，用于从初始的所述单元面心起，向相邻的所述单元体心和/或所述单元面心推进，以根据上一个所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息更新当前的所述单元体心或所述单元面心的所述壁面信息；

确定模块，用于若各所述单元体心以及各所述单元面心的所述壁面信息不再变化，则将各所述单元体心以及各所述单元面心当前的所述壁面信息作为最终的所述壁面信息。

9.一种逐层推进的壁面距离确定装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的逐层推进的壁面距离确定方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的逐层推进的壁面距离确定方法的步骤。