(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210952867.1 (22)申请日 2022.08.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115016951 A (43)申请公布日 2022.09.06 (73)专利权人 中国空气动力研究与发展中心计 算空气动力研究所 地址 621000 四川省绵阳市涪城区二环路 南段6号 (72)发明人 赵钟　陈坚强　张勇　万云博　 何先耀　武文军　徐刚　 (74)专利代理 机构 北京观韬中茂律师事务所 11553 专利代理师 于丽君 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 CN 111814384 A,2020.10.23 CN 113689556 A,2021.1 1.23 CN 114818224 A,202 2.07.29 US 201413 0059 A1,2014.0 5.08 CN 110543663 A,2019.12.0 6 KR 102209526 B1,2021.02.01 IN 201621020879 A,2017.12.2 2 王江峰等.三维 典型超声速燃烧室流场数值 模拟. 《南京航空航天大 学学报》 .20 08,(第03 期), 王勇献等.高阶精度CFD应用在天河2系统上 的异构并行模拟与性能优化. 《计算机 研究与发 展》 .2015,(第04期), 王年华等.非结构CFD软件MPI+OpenMP混合 并行及超大规模非定常并行计算的应用. 《航空 学报》 .2020,第41卷第190 -204页. (续) 审查员 汪平 (54)发明名称 流场数值模拟方法、 装置、 计算机设备和存 储介质 (57)摘要 本申请涉及一种流场数值模拟方法、 装置、 计算机设备和存储介质， 该方法包括： 对流场网 格模型的几何拓扑进行封装隔离， 得到多个网格 块； 确定每个网格块的网格数据结构； 网格数据 结构包括网格块的变量参数和求解函数组合； 建 立每个网格数据结构与对应的CPU核、 内存地址 以及执行线程的映射关系； 根据映射关系， 在各 CPU核上采用相应执行线 程将对应网格块的变量 参数读入相应内存地址对应的内存子空间， 并内 存子空间内基于相应网格块的求解函数组合并 发对变量参数执行隐式计算， 得到流场数值。 采 用本方法， 使得网格数据结构可以作为独立的求解对象， 从而将整个流场求解 分解成多个网格块 分别求解， 即能大幅降低OpenMP并行编程难度， 还可提高并行计算效率。 [转续页] 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115016951 B 2022.10.25 CN 115016951 B (56)对比文件 Jason D.Ramsdale等.Grid-based mapping: A method for rapidly determi ning the spatial dist ributions of small features over very large areas. 《Planetary and Space Science》 .elsevier,2017,第49- 61 页. 严成增等.基 于OpenMP的二维有限元- 离散 元并行分析方法. 《岩土力学》 .2014,第3 5卷(第9期),第2717-2724页. 杨梅芳.基于OpenMP 4.0的CFD应用异构并 行技术研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文数据 库 基础科 学辑》 .2019,(第2期),A0 04-44. Wei Cao等.CPU/GPU computi ng for a multi-bl ock structured grid based high - order fl ow solver on a large heterogeneous system. 《Cluster Computi ng》 .2013,第17 卷第255–270页.2/2 页 2[接上页] CN 115016951 B1.一种流场数值模拟方法， 所述方法包括： 对流场网格模型的几何拓扑进行封装隔离， 得到多个网格块； 确定每个所述网格块的网格数据结构； 所述网格数据结构包括网格块的变量参数和求 解函数组合； 确定所述 流场网格 模型封装得到的网格块的数量； 根据所述网格块的数量进行内存虚拟划分， 得到相应数量的内存子空间； 基于OpenMP制导语句并发为每个 网格块分配CPU核、 内存子空间和Op enMP执行线程； 不 同所述网格块分配的内存子空间不同； 建立每个网格块对应的网格数据结构与对应的CPU核、 内存子空间的内存地址以及 OpenMP执 行线程的映射关系； 根据所述映射关系， 在各所述CPU核上采用相应执行线程将对应网格块的变量参数读 入相应内存地址对应的内存子空间， 在所述内存子空间内基于相应网格块的求解函数组合 并发对所述变量 参数执行隐式计算， 得到流场数值。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述确定每个所述网格块的网格数据 结构 包括： 确定每个所述网格块的变量参数； 所述变量参数包括所述网格块的几何参数、 求解器 类型参数、 求 解器控制参数、 流场数值； 获取所述网格块的求解函数组合； 所述求解函数组合包括参数读取函数、 求解器加载 函数和流场数值读写函数； 基于所述网格块的变量 参数以及求 解函数组合， 生成网格块的网格数据结构。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述 求解器类型参数的确定， 包括： 确定所述网格块的网格 类型； 根据所述网格 类型， 将所述 求解器类型设置为结构求 解器或非结构求 解器。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述映射关系， 在各所述CPU核上 采用相应执行线程将对应网格块的变量参数读入相应内存地址对应的内存子空间， 在所述 内存子空间内基于相应网格块的求解函数组合并发对所述变量参数执行隐式计算， 得到流 场数值包括： 基于映射函数， 在各所述CPU核上采用相应执行线程通过运行参数读取函数， 将相应网 格块的几何参数、 求解器类型参数、 求解器控制参数和初始的流场数值读入相 应内存地址 对应的内存子空间； 将所述求解器类型参数及所述求解器控制参数输入所述求解器加载函数， 使其加载相 应类型的求解器， 基于所述求解器控制参数控制所述求解器对所述网格块的几何参数和初 始的流场数值计算处 理， 得到目标的流场数值； 基于流场数值读写函数将初始的流场数值 替换为所述目标的流场数值。 5.一种流场数值模拟装置， 所述装置包括： 网格分区模块， 用于对流场网格模型的几何拓扑进行封装隔离， 得到多个网格块； 数据结构构建模块， 用于确定每个所述网格块的网格数据结构； 所述网格数据结构包 括网格块的变量 参数和求 解函数组合； 映射模块， 用于确定流场网格  模型封装得到的网格块的数量； 根据网格块的数量进行权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115016951 B 3