无粘通量的计算方法、装置、终端设备和存储介质与流程

1.本技术属于流体力学技术领域，尤其涉及一种无粘通量的计算方法、装置、终端设备和存储介质。


背景技术：

2.计算流体力学（computational fluid dynamics，cfd）通过数值方法来研究流体力学问题，是对理论与实验的补充。近些年来，随着对流动问题精细模拟的要求越来越高，高阶格式因为具有数值耗散误差和色散误差小的特点，成为cfd领域中的一个重要研究方向。在一定的计算时间下，相比于低阶格式，高阶格式具有更低的数值耗散。重构修正过程(correction procedure via reconstruction:cpr)方法可以通过调整修正函数，恢复为已有的高阶方法，如间断伽辽金（discontinuousgalerkin: dg）方法、谱差分(spectral difference：sd)方法等，且计算量小、计算复杂低，能够应用于非结构网格和复杂边界，近年来受到许多研究人员的关注。
3.对于像cpr方法这类的的高阶谱/有限元类方法来说，它们都是使用一组有限的基函数在每个网格单元内构造数值解。当这类方法应用于非线性方程时，如果非线性项产生的任一模态在基函数集的范围之外，就会产生误差。
4.在这些情况下，来自欠解析模态的能量被混淆到较低的模态上，产生所谓的混淆误差。混淆误差对给定模拟的影响是不可预测的，容易出现严重不稳定性。为了增强欠解析流动模拟的稳定性，需要采用去混淆技术，例如可以采用分裂形式，虽然可以增强可压缩湍流模拟的稳定性，但是无法满足离散守恒率，如何能够即增强多尺度结构的稳定性，还能够满足离散守恒率，是目前继续解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术意在提供一种无粘通量的计算方法、装置、终端设备和存储介质，以解决现有技术中存在的不足，本技术要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
6.第一个方面，本技术实施例提供一种无粘通量的计算方法，所述方法包括：获取待计算的网格单元，并根据所述网格单元，确定所述网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，所述无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据所述求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和所述守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定所述待计算的网
格单元的无粘通量的离散项；根据所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定所述待计算的网格单元的目标无粘通量。
7.可选地，所述根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，包括：根据预设的分裂形式，将所述通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，所述组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。
8.可选地，所述求解点为高斯点，且所述求解点和所述通量点是交错排列的。
9.可选地，所述根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息，包括：根据所述预设初始条件，计算所述求解点对应的物理信息，其中，所述预设初始条件至少包括流场初始条件，所述物理信息至少包括密度、压力和速度中的一种或多种；通过所述求解点处构造拉格朗日插值多项式，得到通量点对应的物理信息。
10.可选地，所述根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数，包括：根据所述通量点处的守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数；根据所述通量点处的非守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数。
11.可选地，所述确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息，包括：计算所述网格单元的交界面处的riemann通量和交界面处的无粘通量；根据交界面处的通量点的左右修正函数，得到守恒形式下的无粘通量的修正信息。
12.第二个方面，本技术实施例提供一种无粘通量的计算装置，所述装置包括：获取模块，用于获取待计算的网格单元，并根据所述网格单元，确定所述网格单元的通量点；第一确定模块，用于根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；第二确定模块，用于根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，所述无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；第三确定模块，用于根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；第四确定模块，用于确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；修正模块，用于根据所述求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和所述守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项；第五确定模块，用于根据所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定所述
待计算的网格单元的目标无粘通量。
13.可选地，所述第二确定模块用于：根据预设的分裂形式，将所述通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，所述组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。
14.可选地，所述求解点为高斯点，且所述求解点和所述通量点是交错排列的。
15.可选地，所述第一确定模块，用于：根据所述预设初始条件，计算所述求解点对应的物理信息，其中，所述预设初始条件至少包括流场初始条件，所述物理信息至少包括密度、压力和速度中的一种或多种；通过所述求解点处构造拉格朗日插值多项式，得到通量点对应的物理信息。
16.可选地，所述第三确定模块用于：根据所述通量点处的守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数；根据根据所述通量点处的非守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数。
17.可选地，所述修正模块用于：计算所述网格单元的交界面处的黎曼通量和交界面处的无粘通量；根据交界面处的通量点的左右修正函数，得到守恒形式下的无粘通量的修正信息。
18.第三个方面，本技术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无粘通量的计算方法。
19.第四个方面，本技术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无粘通量的计算方法。
20.本技术实施例包括以下优点：本技术实施例提供的无粘通量的计算方法、装置、终端设备和存储介质，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术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技术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。
22.图1为本技术一实施例中一种无粘通量的计算方法流程示意图；图2为本技术一实施例网格单元的显示图；图3为本技术又一实施例网格单元的显示图；图4是本技术的一种无粘通量的计算装置实施例的结构框图；图5是本技术的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、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技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
24.名词解释：ns方程：navier-stokes方程的简称，用于描述流体力学的控制方程。
25.euler方程：ns方程中粘性系数取为0时得到的方程。
26.流场变量：流动中的压力、速度、密度、温度等状态量。
27.cfd：computational fluid dynamics的简称，通过数值离散方法，将连续的ns方程离散，进而得到某个时刻的流场变量分布。
28.cpr方法：correction procedure via reconstruction的简称，用于离散ns方程的对流项，采用界面公共通量对间断通量函数进行修正实现通量函数的重构，进而实现通量导数的计算。
29.分裂形式：将euler方程中的对流项拆分为守恒项与非守恒项的组合形式。
30.lg点：legendre-gauss点的简称，是cpr方法中的一种求解点类型。
31.本技术一实施例提供一种无粘通量的计算方法，用于计算网格单元的无粘通量。本实施例的执行主体为无粘通量的计算装置，设置在终端设备上，例如，终端设备至少包括计算机终端等。
32.参照图1，示出了本技术一实施例中一种无粘通量的计算方法流程示意图，该方法具体可以包括如下步骤：s101、获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的求解点和通量点；如图2所示，图2显示的是一个一维的网格单元，在该网格单元上，分布求解点为gauss-legendre积分点，通量点（方形）按每个维度通量点（方形）的个数比求解点（圆形）多一个，相邻通量点之间的距离为gauss积分权，两端的通量点分布在单元界面上。如3为二维情况下的网格单元，图中圆形点为求解点，方形点为通量点。
33.其中，网格可以是非结构四边形或者六面体网格非结构四边形或者六面体网格数
据结构。
34.s102、根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；具体地，终端设备根据初始条件（流场初始分布），可以得到求解点处的物理量，即密度、压力和速度等量，通过在求解点处构造lagrange插值多项式，可以得到通量点处的物理量。
35.s103、根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；具体地，终端设备根据通量点处的物理量，计算其对应的无粘通量，包括守恒形式下的通量和非守恒形式下的通量。
36.根据分裂形式，将无粘通量分裂成部分守恒形式和部分非守恒形式的组合，组合系数不同，对应着不同类型的分裂形式。
37.s104、根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；具体地，常用的分裂形式类型有fe分裂、bl分裂、kg1分裂和kg2分裂等，形式如下：fe分裂形式splitfe： ;其中，sp表示解点，。
38.bl分裂形式splitbl： ;kg1分裂形式splitkg1： ;kg2分裂形式splitkg2： ;各个一阶导数的计算都是基于通量点所构造的lagrange 插值多项式求导并在求解点处取值得到。
39.s105、确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；具体地，终端设备根据单元交界面处的数值通量比如黎曼通量通量和单元交界面处的无粘通量，并引入左右修正函数，得到守恒形式无粘通量导数的修正项即修正信息。
40.s106、根据dcf求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、dncf求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息dcf_corr，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；
df=dcf+dcf_corr+dncf；s107、根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量。
41.具体地，针对euler方程的对流项，采用分裂形式来提高计算稳定性。为了提高计算精度，使用lg点而非lgl点作为解点。本发明提出构造交错网格形式的分裂形式cpr格式来保证格式的守恒性。通过配置一组与解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于可压缩湍流模拟，提高了计算稳定性。
42.本技术实施例提供的无粘通量的计算方法，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
43.本技术又一实施例对上述实施例提供的无粘通量的计算方法做进一步补充说明。
44.可选地，根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，包括：根据预设的分裂形式，将通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。
45.可选地，求解点为高斯点，且求解点和通量点是交错排列的。
46.可选地，根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息，包括：根据预设初始条件，计算求解点对应的物理信息，其中，预设初始条件至少包括流场初始条件，物理信息至少包括密度、压力和速度中的一种或多种；通过求解点处构造拉格朗日插值多项式，得到通量点对应的物理信息。
47.可选地，根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数，包括：根据通量点处的守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数；根据通量点处的非守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数。
48.可选地，确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息，包括：
计算网格单元的交界面处的黎曼riemann通量和交界面处的无粘通量；根据交界面处的通量点的左右修正函数，得到守恒形式下的无粘通量的修正信息。
49.本发明提出一种基于分裂形式无粘通量计算方法，从而去除混淆误差，实现ns方程的稳定化无粘性通量计算。
50.ns方程的基于分裂形式的稳定化无粘性通量计算的具体步骤包括：步骤1：在网格单元上，分布求解点为legendre-gauss积分点，通量点按每个维度通量点的个数比求解点多一个。相邻通量点之间的距离为gauss积分权，两端的通量点分布在单元界面上，通量点与求解点交错排列。一维情况下，当求解点个数为5时，其排列方式如图2所示。
51.其中，圆圈表示求解点，方框表示通量点。在二维情况下，求解点与通量点的排列方式如图3所示。
52.步骤2：根据分裂形式，将无粘通量分裂成部分守恒形式和部分非守恒形式的组合，组合系数不同，对应着不同类型的分裂形式。
53.步骤3：根据初始条件（流场初始分布），可以得到求解点处的物理量，即密度、压力和速度等量，通过在求解点处构造lagrange插值多项式，可以得到通量点处的物理量。
54.步骤4：根据通量点处的物理量，计算其对应的无粘通量，包括守恒形式下的通量和非守恒形式下的通量。
55.步骤5：根据通量点处的无粘通量，计算求解点处的守恒形式无粘通量的一阶导数，以及求解点处的非守恒形式无粘通量的一阶导数，这两个一阶导数项是守恒形式无粘通量导数的一部分。
56.步骤6：根据单元交界面处的riemann通量和单元交界面处的无粘通量，并引入左右修正函数，得到守恒形式无粘通量导数的修正项。
57.步骤7：根据步骤5中得到的两个一阶导数项，以及步骤6中得到的修正项，即可得到基于分裂形式的守恒形式无粘通量导数的离散项。
58.本发明实施例的一种针对无粘通量的基于lg点的保证分裂形式cpr格式守恒的计算方法，所达到的技术效果如下：使用lg点作为分裂形式cpr格式的解点，相比于lgl点，具有更高的精度。在不影响计算稳定性的前提下，能够保证四种基于lg点的典型分裂形式cpr格式均满足离散守恒律，适用性更强。
59.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，本技术实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术实施例，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技术实施例所必须的。
60.本技术实施例提供的无粘通量的计算方法，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的
一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
61.本技术另一实施例提供一种无粘通量的计算装置，用于执行上述实施例提供的无粘通量的计算方法。
62.参照图4，示出了本技术的一种无粘通量的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：获取模块401、第一确定模块402、第二确定模块403、第三确定模块404、第四确定模块405、修正模块406和第五确定模块407，其中：获取模块401用于获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；第一确定模块402用于根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；第二确定模块403用于根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；第三确定模块404用于根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；第四确定模块405用于确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；修正模块406用于根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；第五确定模块407用于根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量。
63.本技术实施例提供的无粘通量的计算装置，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
64.本技术又一实施例对上述实施例提供的无粘通量的计算装置做进一步补充说明。
65.可选地，第二确定模块用于：根据预设的分裂形式，将通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。
66.可选地，求解点为高斯点，且求解点和通量点是交错排列的。
67.可选地，第一确定模块，用于：根据预设初始条件，计算求解点对应的物理信息，其中，预设初始条件至少包括流场初始条件，物理信息至少包括密度、压力和速度中的一种或多种；通过求解点处构造拉格朗日插值多项式，得到通量点对应的物理信息。
68.可选地，第三确定模块用于：根据通量点处的守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数；根据根据通量点处的非守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数。
69.可选地，修正模块用于：计算网格单元的交界面处的黎曼通量和交界面处的无粘通量；根据交界面处的通量点的左右修正函数，得到守恒形式下的无粘通量的修正信息。
70.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。
71.本技术实施例提供的无粘通量的计算装置，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
72.本技术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无粘通量的计算方法。
73.图5是本技术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无粘通量的计算方法。
74.本实施例提供的终端设备，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
75.本技术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无粘通量的计算方法。
76.根据本实施例的计算机可读存储介质，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量，无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定待计算的网格单元的目标无粘通量，本发明实施例通过设置一组与求解点交错排列的通量点构造间断通量多项式的导数，再对这一导数应用分裂形式，即可保证所构造的格式满足离散守恒律，且将格式应用于多尺度结构，提高了计算稳定性。
77.应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。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技术所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
78.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技术的示例性实施方式。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。
79.需要说明的是，本技术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，以便这里描述的本技术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。
80.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。
81.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。
82.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。
83.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无粘通量的计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取待计算的网格单元，并根据所述网格单元，确定所述网格单元的求解点和通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，所述无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；根据所述求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、所述求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和所述守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项；根据所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定所述待计算的网格单元的目标无粘通量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，包括：根据预设的分裂形式，将所述通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，所述组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解点为高斯点，且所述求解点和所述通量点是交错排列的。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息，包括：根据所述预设初始条件，计算所述求解点对应的物理信息，其中，所述预设初始条件至少包括流场初始条件，所述物理信息至少包括密度、压力和速度中的一种或多种；通过所述求解点处构造拉格朗日插值多项式，得到通量点对应的物理信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数，包括：根据所述通量点处的守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数；根据所述通量点处的非守恒形式下的无粘通量，确定求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息，包括：计算所述网格单元的交界面处的黎曼通量和交界面处的无粘通量；根据交界面处的通量点的左右修正函数，得到守恒形式下的无粘通量的修正信息。7.一种无粘通量的计算装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取待计算的网格单元，并根据所述网格单元，确定所述网格单元的通量点；
第一确定模块，用于根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；第二确定模块，用于根据所述通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算所述通量点对应的无粘通量，所述无粘通量至少包括守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量；第三确定模块，用于根据所述通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；第四确定模块，用于确定所述网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；修正模块，用于根据所述求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数、求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数和所述守恒形式下的无粘通量的修正信息，确定所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项；第五确定模块，用于根据所述待计算的网格单元的无粘通量的离散项，确定所述待计算的网格单元的目标无粘通量。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块用于：根据预设的分裂形式，将所述通量点对应的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合，其中，所述组合中的无粘通量分裂成守恒形式下的无粘通量和非守恒形式下的无粘通量的组合系数不同。9.一种终端设备，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1-6中任一项所述的无粘通量的计算方法。10.一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1-6中任一项所述的无粘通量的计算方法。

技术总结
本申请公开了一种无粘通量的计算方法、装置、终端设备和存储介质，通过获取待计算的网格单元，并根据网格单元，确定网格单元的求解点和通量点；根据预设初始条件，确定通量点对应的物理信息；根据通量点对应的物理信息和预设的分裂形式，计算通量点对应的无粘通量；根据通量点对应的无粘通量，确定求解点处的守恒形式下的无粘通量的一阶导数和求解点处的非守恒形式下的无粘通量的一阶导数；确定网格单元的交界面处的通量信息，确定守恒形式下的无粘通量的修正信息；并进一步确定待计算的网格单元的无粘通量的离散项；并确定待计算的网格单元的目标无粘通量，不仅提高了计算稳定性，还满足离散守恒律。还满足离散守恒律。还满足离散守恒律。


技术研发人员：朱华君 燕振国 贾斐然
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
技术研发日：2023.09.06
技术公布日：2023/10/15