CN117272874B - 流场计算方法、装置、终端设备和介质 - Google Patents

流场计算方法、装置、终端设备和介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种流场计算方法、装置、终端设备和介质，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。

Description

流场计算方法、装置、终端设备和介质
技术领域
本申请属于流体力学技术领域，尤其涉及一种流场计算方法、装置、终端设备和介质。
背景技术
计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）方法开展飞行器外部流场计算、气动特性预测的重要手段。网格生成是CFD的基础和前提，占据整个CFD周期中大部分的人力耗时。复杂外形的高质量网格自动化生成仍然是领域难点。
相对传统的结构和非结构网格，笛卡尔网格能够完全自动化生成，并能通过自适应提高局部网格的质量。对于运动边界问题，也能通过对边界的自动捕捉，较好适用。但是对于复杂飞行器外形运动问题，采用笛卡尔网格自适应动态捕捉边界的方法仍有不足之处，主要是需要反复重新生成网格，在复杂外形网格量比较大的情况下，计算量较大，计算成本较高。
发明内容
本发明意在提供一种流场计算方法、装置、终端设备和介质，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
第一个方面，本发明实施例提供一种流场计算方法，所述方法包括：
根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据；
根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
可选地，所述根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面，包括：
获取第一网格生成参数，其中，所述第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据所述第一网格生成参数，生成与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取所述近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，所述交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
可选地，所述根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格，包括：
获取第二网格生成参数，其中，所述第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据所述第二网格生成参数和所述交界面，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格。可选地，
所述根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格，包括：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在所述背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在所述近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息。
可选地，所述根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据，包括：
获取来流参数，其中，所述来流参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角；
根据所述嵌套网格和所述来流参数，通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，得到当前时刻的初始流场数据。
可选地，所述根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，包括：
根据飞行器的运动参数，调整近壁区笛卡尔网格进行调整，得到调整后的近壁区笛卡尔网格；
根据所述调整后的近壁区笛卡尔网格，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
第二个方面，本发明实施例提供一种流场计算装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
第二确定模块，用于根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
处理模块，用于根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
计算模块，用于根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据；
调整模块，用于根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
可选地，所述第一确定模块，用于：
获取第一网格生成参数，其中，所述第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据所述第一网格生成参数，生成与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取所述近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，所述交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
可选地，所述第二确定模块用于：
获取第二网格生成参数，其中，所述第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据所述第二网格生成参数和所述交界面，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格。可选地，
所述处理模块用于：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在所述背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在所述近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息。
可选地，所述计算模块用于：
获取来流参数，其中，所述来流参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角；
根据所述嵌套网格和所述来流参数，通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，得到当前时刻的初始流场数据。可选地，所述调整模块用于：
根据飞行器的运动参数，调整近壁区笛卡尔网格进行调整，得到调整后的近壁区笛卡尔网格；
根据所述调整后的近壁区笛卡尔网格，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
第三个方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机程序；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现第一个方面提供的流场计算方法。
第四个方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现第一个方面提供的流场计算方法。
本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例提供的流场计算方法、装置、终端设备和介质，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中一种流场计算方法的流程图；
图2为本申请一实施例中又一种流场计算方法的流程图；
图3为本申请一实施例中近壁区和背景笛卡尔网格交界面处重叠处理示意图；
图4是本发明的一种流场计算装置实施例的结构框图；
图5是本发明的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。
名词解释：
笛卡尔网格：又称直角网格，网格面或边与坐标平面或坐标轴平行，通常二维情况下是矩形网格，三维情况下为六面体网格，可以不用考虑物面形状直接生成，一般与几何模型的物面相交，具有自动化生成、便于自适应、网格质量较高的优势。
计算流体动力学：又称CFD，主要借助计算机和数值方法，对流体控制方程进行求解，获取流场的物理参数和研究对象的动力学特性。相对实物试验而言，有其独特的优势，比如，成本低、周期短、参数设置方便等。
附面层：贴近物体表面的粘性薄层，在CFD计算中通常需要考虑，其模拟需要较高的网格质量和特定的网格分布（通常较外部更密，沿物面法向按照一定比例生成）。
本发明一实施例提供一种流场计算方法，用于生成生成嵌套网格，并计算流场数据。本实施例的执行主体为流场计算装置，设置在终端设备上，例如，终端设备至少包括计算机终端等。
参照图1，示出了本发明的一种流场计算方法实施例的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：
S101、根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
具体地，终端设备导入预设飞行器模型，并输入预设近壁区域，生成预设近壁区域内的近壁区域笛卡尔网格，并获取近壁区域笛卡尔网格的交界面。
S102、根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
具体地，终端设备设置背景笛卡尔网格生成参数，包括预设计算域，在上述得到的交界面的基础上，对交接面处的网格尺寸进行自适应调整，生成与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格，使得生成的网格过渡均匀。
S103、根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
具体地，终端设备在交界面附近，基于贡献单元方法思想进行嵌套处理和数据传递，即对近壁区笛卡尔网格和背景笛卡尔网格的重叠区进行处理，得到嵌套网格。
S104、根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；
具体地，终端设备基于流动控制方程，在嵌套网格上进行仿真计算，得到嵌套网格内的初始流场数据。
S105、根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
具体地，终端设备根据运动参数调整近壁区网格（近壁区网格随体运动），实时更新近壁区网格位置变化，即对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
本发明实施例提出一种面向笛卡尔网格的嵌套网格生成和计算方法，该方法主要是针对飞行器运动问题，通过笛卡尔网格技术实现，在近壁区采用较细的笛卡尔网格随体运动，在全局背景采用自适应笛卡尔网格，可避免笛卡尔网格反复重新生成，节省计算量、降低计算成本.
本发明实施例提供的流场计算方法，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
本发明又一实施例对上述实施例提供的流场计算方法做进一步补充说明。
可选地，根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面，包括：
获取第一网格生成参数，其中，第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据第一网格生成参数，生成与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
可选地，根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格，包括：
获取第二网格生成参数，其中，第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据第二网格生成参数和交界面，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格。可选地，
根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格，包括：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息。
可选地，根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据，包括：
获取来流参数，其中，来流参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角；
根据嵌套网格和来流参数，通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，得到当前时刻的初始流场数据。
可选地，根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，包括：
根据飞行器的运动参数，调整近壁区笛卡尔网格进行调整，得到调整后的近壁区笛卡尔网格；
根据调整后的近壁区笛卡尔网格，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
如图2所示，本发明实施例基于嵌套网格技术，对于无需反复重新生成、计算成本较低的飞行器运动问题，本发明实施例提供一种流场计算方法包括如下步骤：
步骤101，导入飞行器模型，生成表面离散网格；
步骤102，设置计算气动和飞行器运动相关参数：
（1）设定气动参数（来流速度、密度、压强、攻角等）
（2）设定飞行器运动参数（初始攻角、振幅、减缩频率、质心位置等）
步骤103，近壁网格生成：针对导入的飞行器模型生成近壁区的自适应笛卡尔网格。
设置自适应笛卡尔网格生成参数即第一网格生成参数，包括近壁区域范围、初始网格尺寸、自适应加密次数等。
根据笛卡尔网格生成参数，生成近壁区自适应笛卡尔网格。
提取近壁区笛卡尔网格交界面，即最外层网格位置和尺寸信息。
步骤104，背景网格生成：在计算域填充笛卡尔网格，并在近壁网格交界面附近自适应。
设置背景笛卡尔网格生成参数即第二网格生成参数，包括计算域范围、初始网格尺寸、自适应加密次数等。
根据步骤103中的交界面处近壁网格尺寸进行自适应，确保过渡均匀。
步骤105，近壁网格和背景网格的重叠区处理：在交界面附近，基于贡献单元方法思想进行嵌套处理和数据传递。
对于交界面附近的背景区网格，以目标背景笛卡尔网格格心为中心（以二维为例，图3中的A点），在近壁区笛卡尔网格中查找包围该格心的网格单元，并通过该网格单元的顶点（图3中的A1至A4点）流场和位置信息，插值获取目标格心的流场信息。
对于交界面附近的近壁区网格，以目标近壁笛卡尔网格格心为中心（以二维为例，图3中的B点），在背景笛卡尔网格中查找包围该格心的网格单元，并通过该网格单元的顶点（图3中的B1至B4点）流场和位置信息，插值获取目标格心的流场信息。
步骤106，流场计算：基于流动控制方程，在105步骤处理后的网格上进行仿真计算，得到初始流场。
（a）基于空间离散网格，以及来流参数（来流速度、密度、压强、攻角等），通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，收敛后得到当前时刻的定常流场状态。
步骤107，运动网格生成及计算：针对边界运动进行网格自动调整和计算。
根据运动参数调整近壁区网格（近壁区网格随体运动），实时更新近壁区网格位置变化；
背景笛卡尔网格根据近壁区交界面自适应调整更新；
在更新后的网格上，开展流场的更新推进计算；
判断是否达到设定时间步数或者气动力是否收敛，若是则结束；若否，则重复步骤107。
步骤108，输出结果：输出计算数据，结束。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
本发明实施例提供的流场计算方法，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
本发明另一实施例提供一种流场计算装置，用于执行上述实施例提供的流场计算方法。
参照图4，示出了本发明的一种流场计算装置实施例的结构框图，该装置具体可以包括如下模块：第一确定模块401、第二确定模块402、处理模块403、计算模块404和调整模块405，其中：
第一确定模块401用于根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
第二确定模块402用于根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
处理模块403用于根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
计算模块404用于根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；
调整模块405用于根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
本发明实施例提供的流场计算装置，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
本发明又一实施例对上述实施例提供的流场计算装置做进一步补充说明。
可选地，第一确定模块，用于：
获取第一网格生成参数，其中，第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据第一网格生成参数，生成与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
可选地，第二确定模块用于：
获取第二网格生成参数，其中，第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据第二网格生成参数和交界面，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格。
可选地，处理模块用于：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息。
可选地，计算模块用于：
获取来流参数，其中，来流参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角；
根据嵌套网格和来流参数，通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，得到当前时刻的初始流场数据。可选地，调整模块用于：
根据飞行器的运动参数，调整近壁区笛卡尔网格进行调整，得到调整后的近壁区笛卡尔网格；
根据调整后的近壁区笛卡尔网格，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例提供的流场计算装置，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
本发明再一实施例提供一种终端设备，用于执行上述实施例提供的流场计算方法。
图5是本发明的一种终端设备的结构示意图，如图5所示，该终端设备包括：至少一个处理器501和存储器502；
存储器存储计算机程序；至少一个处理器执行存储器存储的计算机程序，以实现上述实施例提供的流场计算方法。
本实施例提供的终端设备，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
本申请又一实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述任一实施例提供的流场计算方法。
根据本实施例的计算机可读存储介质，通过根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；根据预设飞行器模型和预设计算域，确定与预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；根据近壁区笛卡尔网格的交界面和背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；根据嵌套网格，计算嵌套网格内的初始流场数据；根据飞行器的运动参数和初始流场数据，对嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，可以避免在采用传统自适应笛卡尔网格时通过反复重新生成网格捕捉运动边界引起的计算量较大的问题，能够降低计算成本。
应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种流场计算方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据；
根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据；其中：
所述根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格，包括：
获取第二网格生成参数，其中，所述第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据所述第二网格生成参数和所述交界面，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
所述根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格，包括：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在所述背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在所述近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息；
所述根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面，包括：
获取第一网格生成参数，其中，所述第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据所述第一网格生成参数，生成与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取所述近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，所述交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据，包括：
获取来流参数，其中，所述来流参数至少包括来流速度、密度、压强和攻角；
根据所述嵌套网格和所述来流参数，通过求解Navier-Stokes方程或Euler方程，进行CFD数值计算，得到当前时刻的初始流场数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据，包括：
根据飞行器的运动参数，对近壁区笛卡尔网格进行调整，得到调整后的近壁区笛卡尔网格；
根据所述调整后的近壁区笛卡尔网格，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据。
4.一种流场计算装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据预设飞行器模型和预设近壁区域，确定与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格的交界面；
第二确定模块，用于根据所述预设飞行器模型和预设计算域，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
处理模块，用于根据所述近壁区笛卡尔网格的交界面和所述背景笛卡尔网格，基于贡献单元算法进行处理，得到嵌套网格；
计算模块，用于根据所述嵌套网格，计算所述嵌套网格内的初始流场数据；
调整模块，用于根据飞行器的运动参数和所述初始流场数据，对所述嵌套网格进行调整，并生成与调整后的嵌套网格对应的流场数据；其中：
所述第二确定模块用于：
获取第二网格生成参数，其中，所述第二网格生成参数至少包括预设计算域、第二初始网格尺寸和第二加密次数；
根据所述第二网格生成参数和所述交界面，确定与所述预设飞行器模型对应的背景笛卡尔网格；
所述处理模块用于：
获取背景笛卡尔网格的第一中心信息；
在所述背景笛卡尔网格中查找包括第一中心信息的第一网格单元；
获取第一网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第一中心信息对应的流场信息；
获取近壁区笛卡尔网格的第二中心信息；
在所述近壁区笛卡尔网格中查找包括第二中心信息的第二网格单元；
获取第二网格单元的顶点流场和位置信息，并计算第二中心信息对应的流场信息；
所述第一确定模块，用于：
获取第一网格生成参数，其中，所述第一网格生成参数至少包括预设近壁区域、第一初始网格尺寸和第一加密次数；
根据所述第一网格生成参数，生成与所述预设飞行器模型对应的近壁区笛卡尔网格；
获取所述近壁区笛卡尔网格的交界面，其中，所述交界面至少包括最外层网格位置和尺寸信息。
5.一种终端设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机程序；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现权利要求1-3中任一项所述的流场计算方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-3中任一项所述的流场计算方法。
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