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，各類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程需要遍歷全部的壁面網(wǎng)格，通過一一計(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)算過程中，流體節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可達(dá)千萬、上億的量級(jí)，壁面網(wǎng)格的數(shù)量也會(huì)有百萬、千萬的量級(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，在分割過程中，按照湍流空間中各空間維度的尺度范圍大小來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)空間塊的距離來實(shí)現(xiàn)最小壁面距離的確定。可見，本方案通過對(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)算的方式來確定最小壁面距離，而無需對(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。