本技術(shù)涉及流體力學(xué)，特別涉及一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法，還涉及一種湍流模型中最小壁面距離的搜索裝置、電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及航空航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)難度的不斷增加，計(jì)算流體力學(xué)（computational?fluid?dynamics，cfd）作為主要研究手段之一，可以極大地縮減設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)周期。長(zhǎng)久以來(lái)，各類(lèi)cfd算法針對(duì)層流的模擬已相對(duì)成熟，湍流作為影響流場(chǎng)流動(dòng)的關(guān)鍵因素，由于其具有的高度復(fù)雜性和隨機(jī)性，使得目前針對(duì)湍流模擬流動(dòng)機(jī)理的研究仍然是流場(chǎng)精確模擬中的難點(diǎn)之一。

2、目前，在工程應(yīng)用中常用的湍流計(jì)算模型在計(jì)算過(guò)程中通常會(huì)用到壁面距離，即空間任意流體節(jié)點(diǎn)到所有壁面的最近距離。相關(guān)技術(shù)中，通常采用直接求解法求解壁面距離，即：針對(duì)流場(chǎng)空間中的任一流體節(jié)點(diǎn)，在所有壁面中搜索距離該節(jié)點(diǎn)最近的壁面網(wǎng)格。然而，一個(gè)流體節(jié)點(diǎn)最小壁面距離的完整搜索過(guò)程需要遍歷全部的壁面網(wǎng)格，通過(guò)一一計(jì)算和比較點(diǎn)到面的最小距離，最終得出這一流體節(jié)點(diǎn)的最小壁面距離。然而，在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，流體節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可達(dá)千萬(wàn)、上億的量級(jí)，壁面網(wǎng)格的數(shù)量也會(huì)有百萬(wàn)、千萬(wàn)的量級(jí)，顯然，再先進(jìn)的計(jì)算機(jī)群也需要為此耗費(fèi)大量的時(shí)間。

3、因此，如何對(duì)湍流模型中的最小壁面距離進(jìn)行更為快速高效地搜索是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是提供一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法，該湍流模型中最小壁面距離的搜索方法可以對(duì)湍流模型中的最小壁面距離進(jìn)行更為快速高效地搜索；本技術(shù)的另一目的是提供一種湍流模型中最小壁面距離的搜索裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，均具有上述有益效果。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法，包括：

3、確定湍流空間中各空間維度的尺度范圍，并按照尺度范圍由大到小的順序?qū)Ω魉隹臻g維度進(jìn)行排序，獲得維度分割序列；

4、將所述維度分割序列中的第一個(gè)空間維度作為待分割空間維度；

5、在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊；

6、當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述維度分割序列中的下一個(gè)空間維度作為所述待分割空間維度，并返回所述在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊的步驟；

7、當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量未超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離。

8、可選地，所述根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離，包括：

9、對(duì)于所述湍流空間中的每一空間塊，在所述湍流空間中確定所述空間塊的定位點(diǎn)；

10、將所述流體節(jié)點(diǎn)到所述定位點(diǎn)的距離作為所述流體節(jié)點(diǎn)到所述空間塊的距離；

11、根據(jù)所述流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定所述最小壁面距離。

12、可選地，所述根據(jù)所述流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定所述最小壁面距離，包括：

13、將所述流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離按照從小到大的順序進(jìn)行排序，獲得距離序列；

14、按照所述距離序列中各距離的排列順序遍歷到當(dāng)前距離；

15、判斷所述當(dāng)前距離是否小于當(dāng)前最小壁面距離；其中，初始的當(dāng)前最小壁面距離為所述距離序列中第一個(gè)距離對(duì)應(yīng)的空間塊與所述流體節(jié)點(diǎn)之間的最小距離；

16、若所述當(dāng)前距離不小于所述當(dāng)前最小壁面距離，則返回所述按照所述距離序列中各距離的排列順序遍歷到當(dāng)前距離的步驟；

17、若所述當(dāng)前距離小于所述當(dāng)前最小壁面距離，則計(jì)算所述流體節(jié)點(diǎn)到所述當(dāng)前距離對(duì)應(yīng)的空間塊的最小距離；

18、判斷所述最小距離是否小于當(dāng)前最小壁面距離；

19、若所述最小距離小于所述當(dāng)前最小壁面距離，則將所述最小距離作為新的當(dāng)前最小壁面距離；

20、若所述最小距離不小于所述當(dāng)前最小壁面距離，則保留所述當(dāng)前最小壁面距離作為新的當(dāng)前最小壁面距離；

21、當(dāng)所述距離序列遍歷完畢時(shí)，獲得所述新的當(dāng)前最小壁面距離作為所述最小壁面距離。

22、可選地，所述計(jì)算所述流體節(jié)點(diǎn)到所述當(dāng)前距離對(duì)應(yīng)的空間塊的最小距離，包括：

23、計(jì)算所述流體節(jié)點(diǎn)到所述當(dāng)前距離對(duì)應(yīng)的空間塊中每一壁面網(wǎng)格的壁面距離；

24、將取值最小的壁面距離作為所述最小距離。

25、可選地，所述計(jì)算所述流體節(jié)點(diǎn)到所述當(dāng)前距離對(duì)應(yīng)的空間塊中每一壁面網(wǎng)格的壁面距離，包括：

26、對(duì)于所述當(dāng)前距離對(duì)應(yīng)的空間塊中的每一壁面網(wǎng)格，計(jì)算所述流體節(jié)點(diǎn)與所述壁面網(wǎng)格的點(diǎn)面距離，以及所述流體節(jié)點(diǎn)與所述壁面網(wǎng)格中每一頂點(diǎn)的點(diǎn)點(diǎn)距離；

27、在所述點(diǎn)面距離和所有所述點(diǎn)點(diǎn)距離中選擇取值最小的距離作為所述壁面距離。

28、可選地，所述對(duì)于所述湍流空間中的每一空間塊，在所述湍流空間中確定所述空間塊的定位點(diǎn)，包括：

29、對(duì)于所述湍流空間中的每一空間塊，將所述空間塊的中心點(diǎn)作為所述空間塊的定位點(diǎn)。

30、可選地，所述當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量未超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離之后，還包括：

31、切換至所述湍流空間的下一流體節(jié)點(diǎn)，并返回所述根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離的步驟。

32、第二方面，本技術(shù)還公開(kāi)了一種湍流模型中最小壁面距離的搜索裝置，包括：

33、排序模塊，用于確定湍流空間中各空間維度的尺度范圍，并按照尺度范圍由大到小的順序?qū)Ω魉隹臻g維度進(jìn)行排序，獲得維度分割序列；

34、設(shè)定模塊，用于將所述維度分割序列中的第一個(gè)空間維度作為待分割空間維度；

35、分割模塊，用于在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊；

36、循環(huán)模塊，用于當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述維度分割序列中的下一個(gè)空間維度作為所述待分割空間維度，并返回所述按在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊的步驟；

37、確定模塊，用于當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量未超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離。

38、第三方面，本技術(shù)還公開(kāi)了一種電子設(shè)備，包括：

39、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

40、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的任一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法的步驟。

41、第四方面，本技術(shù)還公開(kāi)了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的任一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法的步驟。

42、本技術(shù)提供了一種湍流模型中最小壁面距離的搜索方法，包括：確定湍流空間中各空間維度的尺度范圍，并按照尺度范圍由大到小的順序?qū)Ω魉隹臻g維度進(jìn)行排序，獲得維度分割序列；將所述維度分割序列中的第一個(gè)空間維度作為待分割空間維度；在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊；當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述維度分割序列中的下一個(gè)空間維度作為所述待分割空間維度，并返回所述在所述待分割空間維度上，按照預(yù)設(shè)分割尺度對(duì)所述湍流空間進(jìn)行分割，獲得各空間塊的步驟；當(dāng)所述空間塊中壁面網(wǎng)格數(shù)量未超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)所述湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)到各所述空間塊的距離確定最小壁面距離。

43、應(yīng)用本技術(shù)所提供的技術(shù)方案，在湍流空間中求解最小壁面距離時(shí)，先對(duì)湍流空間進(jìn)行空間塊分割，并且，在分割過(guò)程中，按照湍流空間中各空間維度的尺度范圍大小來(lái)確定各空間維度的分割順序，按照各空間維度分割后所得空間塊中壁面網(wǎng)格的數(shù)量來(lái)確定是否繼續(xù)進(jìn)行下一空間維度的劃分；在分割完成后，即可根據(jù)湍流空間中流體節(jié)點(diǎn)與各個(gè)空間塊的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)最小壁面距離的確定?？梢?jiàn)，本方案通過(guò)對(duì)湍流空間進(jìn)行空間塊分割以及流體節(jié)點(diǎn)與空間塊距離計(jì)算的方式來(lái)確定最小壁面距離，而無(wú)需對(duì)流體空間中所有的壁面網(wǎng)格距離進(jìn)行計(jì)算，大大減少了計(jì)算量，因此，本方案可以對(duì)湍流模型中的最小壁面距離進(jìn)行更為快速高效地搜索。

44、本技術(shù)所提供的湍流模型中最小壁面距離的搜索裝置、電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，同樣具有上述技術(shù)效果，本技術(shù)在此不再贅述。