[发明专利]一种CFD局部快速计算方法

说明书

一种CFD局部快速计算方法，涉及计算流体动力学中的局部快速计算方法。解决现有技术存在浪费计算资源，限制了优化迭代的速度等问题，提供一种CFD局部快速计算方法，包括映射：将完成计算的原始算例的CFD计算结果映射到未进行计算的新算例中；分块：对新算例进行分块处理，将新算例与原始算例几何结构存在差异的部分进行分离，获得分块算例；算例处理：将获得的分块算例进行处理，获得用于独立计算的分块算例；计算：调用CFD软件计算获得的分块算例，完成CFD局部快速计算。本发明将庞大复杂的完整算例拆分，只对需要的局部进行计算，大大降低计算资源，加快单次迭代计算速度，使得局部优化可以得到及时的反馈，大幅减少迭代周期。

技术领域

本发明涉及计算流体动力学中的局部快速计算方法。

背景技术

计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)基于流体力学和计算机科学，它从计算方法出发，利用计算机快速的计算能力得到流体控制方程的近似解，是研究流体力学相关理论和工程应用的重要技术手段。

由于实际工程中的问题通常无法进行分析解，而制作模型进行实验成本高昂，因此在产品设计的过程中通常大量依赖CFD进行数值模拟，CFD计算结果的准确度与速度直接决定了设计迭代周期的长短。因此，如何提高CFD的计算速度与准确度一直是研究的重点领域。

实际工程中的产品结构往往极其复杂，为了保证准确度，则必须使用足够精细的物理模型和足够致密的网格进行数值模拟，因而计算速度大大降低，如果遇到一些计算问题，设计迭代周期还要延长；相反，如果简化模型，计算速度可以提高，但准确度将受到影响。尤其是在进行局部优化迭代时，即使模型改动很少，也都要经历相同长的数值模拟时间，十分浪费时间。

并且，由于需要的计算资源往往非常庞大，为了节约资源，产品不同部分的优化需要统一迭代周期，统一进行计算，使得局部优化的工作之间相互掣肘，影响工作效率。

因此，在产品进行局部细节优化的时候，传统的计算方法已经严重浪费了计算资源，限制了优化迭代的速度，需要新的针对局部的灵活、快速的计算方法。

发明内容

本发明为解决现有技术存在浪费计算资源，限制了优化迭代的速度等问题，提供一种CFD局部快速计算方法，主要针对已完成CFD计算的复杂原始模型和算例，在其局部几何结构发生修改后，实现对新模型和算例的CFD局部快速计算。

一种CFD局部快速计算方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、映射；

将完成计算的原始算例的CFD计算结果映射到未进行计算的新算例中；

步骤二、分块；

对步骤一获得的新算例进行分块处理，将所述新算例与原始算例几何结构存在差异的部分进行分离，获得分块算例；

步骤三、算例处理；

将步骤二获得的分块算例进行处理，获得用于独立计算的分块算例；

步骤四、计算；

调用CFD软件计算步骤三获得的分块算例，完成CFD局部快速计算。

本发明的有益效果：本发明将庞大复杂的完整算例拆分，只对需要的局部进行计算，大大降低计算资源，加快单次迭代计算速度，使得局部优化可以得到及时的反馈，大幅减少迭代周期；

本发明使得局部优化工作可以更为灵活、分散地进行，避免了多个局部优化工作同步进行时相互掣肘的情形；

本发明应用映射插值的方法为CFD计算提供合理初场，能够加快计算收敛，减少迭代次数；

本发明能够实现快速自定义计算区域划分，方便用户调整分块计算区域，以兼顾计算速度与准确度。

附图说明