CN117540665B - 一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质，应用于流体力学技术领域，包括：获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；根据质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理上述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，从而得到边界节点目标速度；根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。本发明和常见的出口边界处理方法相比，本发明在刚开始就直接获取所有出口边界面对应的质量流量，并使所有边界节点和内点的法向速度满足全局质量守恒，故本发明可处理多出口回流边界，并且在较高精度下处理非结构和结构网格，提高了算法的适用性和精度。
Description
技术领域
本发明涉及流体力学技术领域，特别涉及一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
航空发动机燃烧室模拟计算量大，涉及湍流流动、化学反应、燃油雾化蒸发等一系列多尺度、强耦合、非线性相互作用过程。为减小计算量同时不丢失关键燃烧流动过程，通过缩短燃烧室出口尺寸、减小网格数量从而显著降低燃烧室数值模拟的计算量。燃烧室出口尺寸减小导致燃烧室内的低速不可压回流区出现在出口边界上，而在数值计算过程中出口边界的处理方式对数值模拟的稳定性和计算准确性有显著影响。常见的出口边界处理方法不能解决出口回流的问题，较少的出口边界处理方法在一定程度上能计算出口回流，但一般针对单个物理面出口且大都应用在简单构型算例，并且算法受限于网格类型和精度。另一方面，算法受限于网格类型和精度，适用性和精度较差。因此，现有出口边界处理方法存在适用性差和精度低的技术问题，如何提高出口边界处理方法的适用性和精度是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质，
为解决上述技术问题，本发明提供了一种出口边界修正方法，包括：
获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
根据所述质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。
可选的，在所述获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还包括：
根据所述出口边界面确定所述边界节点，并确定与所述边界节点对应的相邻内节点；
获取与所述相邻内节点对应的相邻内节点坐标和相邻内节点速度，并根据所述相邻内节点坐标和所述相邻内节点速度确定所述内点，以及确定与所述内点对应的内点坐标和内点速度；
获取所述边界节点对应的基础速度；其中，所述基础速度是所述边界节点的初始速度；
根据所述基础速度、所述内点坐标和所述内点速度，得到所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度。
可选的，所述根据所述出口边界面确定所述边界节点，包括：
循环所述出口边界面上的所有出口边界节点，得到所述边界节点。
可选的，所述确定与所述边界节点对应的相邻内节点，包括：
确定由内节点指向所述边界节点的向量与所述出口边界面的法向夹角；
将所述法向夹角最小的所述内节点，确定为所述相邻内节点。
可选的，所述利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，包括：
根据所述全局质量守恒定律得到所述出口边界面对应的法向速度修正系数，和所述边界节点的法向速度，所述全局质量守恒定律为、/>；其中，/>为当前迭代步；/>为上一迭代步，/>为所述边界节点i的法向速度，/>为所述内点o的法向速度，/>为所述出口边界面/>的法向速度修正系数，/>为所述边界节点i与所述内点o间的距离，/>为边界节点i处的密度；/>为所述边界节点i所处控制体在所述出口边界面上的面积；/>为所述出口边界面/>上边界节点的个数；/>为进口边界面对应的质量流量；/>为出口面个数；/>为进入/>出口的质量流量。
可选的，在所述获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还包括：
获取发动机燃烧室算例工况，根据所述发动机燃烧室算例工况确定所述出口边界面和其对应的质量分配系数，以及进口边界面对应的质量流量；
计算所述质量分配系数和所述进口边界面对应的质量流量的乘积，得到所述每个出口边界面对应的质量流量。
可选的，在根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正之后，还包括：
判断所述出口边界面是否全部进行修正；
若是，则结束修正；
若否，则对所述出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
本发明还提供了一种出口边界修正装置，包括：
质量流量获取模块，用于获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
边界节点目标速度确定模块，用于根据所述质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
修正模块，用于根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。
本发明还提供了一种出口边界修正设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序实现上述的出口边界修正方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述出口边界修正方法的步骤。
可见，本发明通过每个出口边界面对应的质量流量，节点切向速度和法向速度；根据质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。和常见的出口边界处理方法相比，本发明在刚开始就直接获取所有出口边界面对应的质量流量，并使所有边界节点和内点的法向速度满足全局质量守恒，故本发明可处理多出口回流边界，并且在较高精度下处理非结构和结构网格，提高了算法的适用性和精度。
此外，本发明还提供了一种出口边界修正装置、设备及可读存储介质，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种出口边界修正方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种出口边界修正方法的流程示例图；
图3为本发明实施例提供的一种出口边界修正装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种出口边界修正设备的结构示意图；
附图3-4中，附图标记说明如下：
100-质量流量获取模块；
200-边界节点目标速度确定模块；
300-修正模块；
10-存储器；
20-处理器；
30-通信接口；
40-通信总线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种出口边界修正方法的流程图。该方法可以包括：
S100，获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度。
该实施例中的切向速度为平行于出口边界面的速度；该实施例中的法向速度为垂直于出口边界面的速度。
S101，根据质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度。
该实施例中的齐次Neumann boundary（第二类边界条件）—待求变量边界外法线的方向导数被指定。边界条件，是指在求解区域边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。边界条件是控制方程有确定解的前提，对于任何问题，都需要给定边界条件。边界条件的处理，直接影响了计算结果的精度。而解微分方程要有定解，就一定要引入条件， 这些附加条件称为定解条件。该实施例可以根据所有的质量流量，以及质量分配系数计算边界节点目标速度，故所有的出口边界面都需要满足出口边界条件。该实施例中的切向速度和法向速度指的是循环中任意边界面上的任意边界节点对应的切向速度和法向速度，以及任意边界节点对应的内点切向速度和法向速度。
需要说明的是，齐次Neumann条件可表示为公式：；/>：当前迭代步；：上一迭代步；/>：上一迭代步/>点切向速度；/>当前迭代步边界节点/>的切向速度。
S102，根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。
该实施例根据边界节点目标速度对动量方程中边界节点对应位置的系数进行修正，从而保证边界节点的每一步迭代计算得到正确的速度。
进一步地，为了提高切向速度和法向速度求解的准确性，在获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还可以包括：
根据出口边界面确定边界节点，并确定与边界节点对应的相邻内节点；
获取与相邻内节点对应的相邻内节点坐标和相邻内节点速度，并根据相邻内节点坐标和相邻内节点速度确定内点，以及确定与内点对应的内点坐标和内点速度；
获取边界节点对应的基础速度；其中，基础速度是边界节点的初始速度；
根据基础速度、内点坐标和内点速度，得到边界节点和内点对应的切向速度和法向速度。
该实施例根据出口边界面确定边界节点，并确定与边界节点对应的相邻内节点，即该实施例中相邻内节点的数量与边界节点一致。该实施例可以根据相邻内节点坐标和相邻内节点速度计算内点对应的内点坐标和内点速度。该实施例中的基础速度是边界节点的初始速度，该值可根据具体情况设定。
进一步地，为了提高边界节点获取的准确性，上述根据出口边界面确定边界节点，可以包括：
循环出口边界面上的所有出口边界节点，得到边界节点。
该实施例通过不断循环出口边界面上的所有出口边界节点，可以保证边界节点获取的准确性，防止随意获取导致边界节点未获取完整。
进一步地，为了提高计算的精确性，上述确定与边界节点对应的相邻内节点，可以包括：
确定由内节点指向边界节点的向量与出口边界面的法向夹角；
将法向夹角最小的内节点，确定为相邻内节点。
该实施例考虑到由于非结构网格具有不规则特性，所以选取夹角最小的相邻内节点，从而得到最接近边界节点的相邻内节点。遍历出口边界节点的相邻内节点/>，计算由内节点/>指向边界节点/>的向量与出口边界节点/>的相邻内节点/>，计算由内节点指向边界节点/>的向量与出口边界面法向的夹角/>。该实施例中的夹角/>的计算公式为：/>，/>为由相邻内节点/>指向边界节点/>的向量；/>为出口边界面单位法向量。
进一步地，为了提高计算的准确性，上述利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，可以包括：
根据全局质量守恒定律得到所述出口边界面对应的法向速度修正系数，和边界节点的法向速度，全局质量守恒定律为、/>；其中，/>为当前迭代步；/>为上一迭代步，/>为边界节点i的法向速度，/>为内点o的法向速度，/>为出口边界面/>的法向速度修正系数，/>为边界节点i与所述内点o间的距离，/>为边界节点i处的密度；/>为边界节点i所处控制体在出口边界面上的面积；/>为出口边界面/>上边界节点的个数；/>为进口边界面对应的质量流量；/>为出口面个数；/>为进入/>出口的质量流量。
该实施例中o点的坐标由公式得到，o点的速度由公式得到，其中，/>：o点坐标；/>：边界节点/>的坐标；/>：边界节点/>和相邻内节点/>之间的距离；/>：点速度；/>：相邻内节点/>的速度梯度。边界节点/>的速度可以表示为/>，内点o速度可以表示为/>；其中/>：
边界节点的法向速度；：边界节点的切向速度；/>：o点法向速度；/>：o点切向速度；/>：出口边界面单位切向量。
进一步地，在获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还可以包括：
获取发动机燃烧室算例工况，根据发动机燃烧室算例工况确定出口边界面和其对应的质量分配系数，以及进口边界面对应的质量流量；
计算质量分配系数和进口边界面对应的质量流量的乘积，得到每个出口边界面对应的质量流量。
该实施例通过获取发动机燃烧室算例工况，根据发动机燃烧室算例工况确定出口边界面和其对应的质量分配系数，并且可以直接根据发动机燃烧室算例工况确定进口边界面对应的质量流量；进而根据质量分配系数分别计算所有出口边界面对应的质量流量，，/>为出口边界面f的质量分配系数。
该实施例中并不限定具体的算例工况。例如，算例工况可以为包括燃烧室1个进口，2个出口的发动机燃烧室；或者算例工况还可以为包括燃烧室1个进口，4个出口的发动机燃烧室。该实施例计算各出口面质量流量，以保证出口面全局质量守恒从而提高算法计算精度。
进一步地，为了及时修正全部出口边界面，在根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正之后，还可以包括：
判断出口边界面是否全部进行修正；
若是，则结束修正；
若否，则对出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
该实施例为了防止存在未进行修正的出口边界面，故判断出口边界面是否全部进行修正；若是，则结束修正；若否，则对出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
本发明实施例提供的出口边界修正方法，通过获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；根据质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理上述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。可见，本发明与常见出口边界处理方法相比，本发明在刚开始就直接获取所有出口边界面对应的质量流量，并使所有边界节点和内点的法向速度满足全局质量守恒，故本发明可处理多出口回流边界，提高了算法的适用性和精度。并且，为了提高切向速度和法向速度求解的准确性，会计算与内点相关的切向速度和法向速度。并且，通过循环得到边界节点，提高了边界节点获取的准确性；并且，将夹角最小的点确定为内节点，提高了计算的精确性；并且，利用包括进口质量流量和全部出口质量流量的质量守恒定律，使得整体满足全局质量守恒定律，进而提高计算的精确性。并且，会及时判断是否全部出口边界点都进行修正，进而及时修正全部出口边界面。
为了使本发明更便于理解，具体请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种出口边界修正方法的流程示例图，具体可以包括：
S200，获取出口边界面，以及与各出口边界面对应的质量分配系数，以及进口边界面质量流量。
S201，根据质量分配系数和进口边界面质量流量，确定与出口边界面对应的多个质量流量。
该实施例通过计算各出口边界面对应的质量分配系数与进口边界面质量流量的乘积，计算各出口边界面对应的质量流量。
S202，循环出口边界面上的所有出口边界节点，得到边界节点。
S203，确定由内节点指向边界节点的向量与出口边界面的法向夹角。
S204，将法向夹角最小的内节点，确定为相邻内节点。
S205，获取与相邻内节点对应的相邻内节点坐标和相邻内节点速度，并根据相邻内节点坐标和相邻内节点速度确定内点，以及与内点对应的内点坐标和内点速度。
S206，获取边界节点对应的基础速度，对基础速度和内点速度进行分解，得到切向速度和法向速度；其中，基础速度是边界节点的初始速度。
S207，根据质量流量和质量分配系数，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律分别对切向速度和法向速度进行处理，得到边界节点目标速度，根据边界节点目标速度对动量方程进行修正。
S208，判断出口边界面是否全部进行修正。
S209，若是，则结束修正。
S210，若否，则对出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
下面对本发明实施例提供的一种出口边界修正装置进行介绍，下文描述的一种出口边界修正装置与上文描述的一种出口边界修正方法可相互对应参照。
具体请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种出口边界修正装置的结构示意图，可以包括：
质量流量获取模块100，用于获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
边界节点目标速度确定模块200，用于根据所述质量流量和所述质量分配系数，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
修正模块300，用于根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。
进一步地，基于上述实施例，上述一种出口边界修正装置，还可以包括：
相邻内节点获取模块，用于根据所述出口边界面确定所述边界节点，并确定与所述边界节点对应的相邻内节点；
内点确定模块，用于获取与所述相邻内节点对应的相邻内节点坐标和相邻内节点速度，并根据所述相邻内节点坐标和所述相邻内节点速度确定所述内点，以及确定与所述内点对应的内点坐标和内点速度；
基础速度获取模块，用于获取所述边界节点对应的基础速度；其中，所述基础速度是所述边界节点的初始速度；
切向速度和法向速度获取模块，用于根据所述基础速度、所述内点坐标和所述内点速度，得到所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度。
进一步地，基于上述实施例，上述相邻内节点获取模块，可以包括：
边界节点获取单元，用于循环所述出口边界面上的所有出口边界节点，得到所述边界节点。
进一步地，基于上述实施例，上述相邻内节点获取模块，可以包括：
法向夹角确定单元，用于确定由内节点指向所述边界节点的向量与所述出口边界面的法向夹角；
相邻内节点获取单元，用于将所述法向夹角最小的所述内节点，确定为所述相邻内节点。
进一步地，上述边界节点目标速度确定模块200，可以包括：
根据全局质量守恒定律得到出口边界面对应的法向速度修正系数，和边界节点的法向速度，全局质量守恒定律为、/>和/>；其中，/>为当前迭代步；/>为上一迭代步，/>为边界节点i的法向速度，/>为内点o的法向速度，/>为出口边界面/>的法向速度修正系数，/>为边界节点i与内点o间的距离，/>为边界节点i处的密度；/>为边界节点i所处控制体在出口边界面上的面积；/>为所述出口边界面/>上边界节点的个数；/>为进口边界面对应的质量流量；/>为出口面个数；/>为进入/>出口的质量流量。
进一步地，基于上述任意实施例，上述一种出口边界修正装置，还可以包括：
算例工况获取模块，用于获取发动机燃烧室算例工况，根据所述发动机燃烧室算例工况确定所述出口边界面和其对应的质量分配系数，以及进口边界面对应的质量流量；
质量流量确定模块，用于计算所述质量分配系数和所述进口边界面对应的质量流量的乘积，得到所述每个出口边界面对应的质量流量。
进一步地，基于上述实施例，上述一种出口边界修正装置，还可以包括：
修正判断模块，用于判断所述出口边界面是否全部进行修正；
结束修正模块，用于所述出口边界面全部进行修正时，结束修正；
继续修正确定模块，用于所述出口边界面未全部进行修正时，对所述出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
需要说明的是，上述出口边界修正装置中的模块以及单元在不影响逻辑的情况下，其顺序可以前后进行更改。
本发明实施例提供的出口边界修正装置，包括：质量流量获取模块100，用于获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；边界节点目标速度确定模块200，用于根据所述质量流量和所述质量分配系数，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；修正模块300，用于根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。可见，本发明与常见出口边界处理方法相比，本发明在刚开始就直接获取所有出口边界面对应的质量流量，并使所有边界节点和内点的法向速度满足全局质量守恒，故本发明可处理多出口回流边界，提高了算法的适用性和精度。并且，为了提高切向速度和法向速度求解的准确性，会计算与内点相关的切向速度和法向速度。并且，通过循环得到边界节点，提高了边界节点获取的准确性；并且，将夹角最小的点确定为内节点，提高了计算的精确性；并且，利用包括进口质量流量和全部出口质量流量的质量守恒定律，使得整体满足全局质量守恒定律，进而提高计算的精确性。并且，会及时判断是否全部出口边界点都进行修正，进而及时修正全部出口边界面。
下面对本发明实施例提供的一种出口边界修正设备进行介绍，下文描述的出口边界修正设备与上文描述的出口边界修正方法可相互对应参照。
请参考图4，图4为本发明实施例提供的一种出口边界修正设备的结构示意图，可以包括：
存储器10，用于存储计算机程序；
处理器20，用于执行计算机程序，以实现上述的出口边界修正方法。
存储器10、处理器20、通信接口30均通过通信总线40完成相互间的通信。
在本发明实施例中，存储器10中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令，在本申请实施例中，存储器10中可以存储有用于实现以下功能的程序：
获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
根据质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
根据边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正。
在一种可能的实现方式中，存储器10可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***，以及至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储使用过程中所创建的数据。
此外，存储器10可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括NVRAM。存储器存储有操作***和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作***可以包括各种***程序，用于实现各种基础任务以及处理基于硬件的任务。
处理器20可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、特定应用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件，处理器20可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。处理器20可以调用存储器10中存储的程序。
通信接口30可以为通信模块的接口，用于与其他设备或者***连接。
当然，需要说明的是，图4所示的结构并不构成对本申请实施例中出口边界修正设备的限定，在实际应用中出口边界修正设备可以包括比图4所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。
下面对本发明实施例提供的计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的计算机可读存储介质与上文描述的出口边界修正方法可相互对应参照。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的出口边界修正方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应该认为超出本发明的范围。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上对本发明所提供的一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种出口边界修正方法，其特征在于，包括：
获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
根据所述质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正；
其中，所述利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，包括：
根据所述全局质量守恒定律得到所述出口边界面对应的法向速度修正系数，和所述边界节点的法向速度，所述全局质量守恒定律为、/>；其中，/>为当前迭代步；/>为上一迭代步，/>为所述边界节点i的法向速度，/>为所述内点o的法向速度，/>为所述出口边界面/>的法向速度修正系数，/>为所述边界节点i与所述内点o间的距离，/>为边界节点i处的密度；/>为所述边界节点i所处控制体在所述出口边界面上的面积；/>为所述出口边界面/>上边界节点的个数；/>为进口边界面对应的质量流量；/>为出口面个数；/>为进入/>出口的质量流量；
利用所述齐次Neumann条件处理所述边界节点和所述内点对应的所述切向速度；其中，所述齐次Neumann条件为：；/>为上一迭代步o点的切向速度；/>为当前迭代步边界节点i的切向速度。
2.根据权利要求1所述的出口边界修正方法，其特征在于，在所述获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还包括：
根据所述出口边界面确定所述边界节点，并确定与所述边界节点对应的相邻内节点；
获取与所述相邻内节点对应的相邻内节点坐标和相邻内节点速度，并根据所述相邻内节点坐标和所述相邻内节点速度确定所述内点，以及确定与所述内点对应的内点坐标和内点速度；
获取所述边界节点对应的基础速度；其中，所述基础速度是所述边界节点的初始速度；
根据所述基础速度、所述内点坐标和所述内点速度，得到所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度。
3.根据权利要求2所述的出口边界修正方法，其特征在于，所述根据所述出口边界面确定所述边界节点，包括：
循环所述出口边界面上的所有出口边界节点，得到所述边界节点。
4.根据权利要求2所述的出口边界修正方法，其特征在于，所述确定与所述边界节点对应的相邻内节点，包括：
确定由内节点指向所述边界节点的向量与所述出口边界面的法向夹角；
将所述法向夹角最小的所述内节点，确定为所述相邻内节点。
5.根据权利要求1所述的出口边界修正方法，其特征在于，在所述获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度之前，还包括：
获取发动机燃烧室算例工况，根据所述发动机燃烧室算例工况确定所述出口边界面和其对应的质量分配系数，以及进口边界面对应的质量流量；
计算所述质量分配系数和所述进口边界面对应的质量流量的乘积，得到所述每个出口边界面对应的质量流量。
6.根据权利要求1所述的出口边界修正方法，其特征在于，在所述根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正之后，还包括：
判断所述出口边界面是否全部进行修正；
若是，则结束修正；
若否，则对所述出口边界面中未修正的出口边界面进行修正。
7.一种出口边界修正装置，其特征在于，包括：
质量流量获取模块，用于获取每个出口边界面对应的质量流量，以及边界节点和内点对应的切向速度和法向速度；
边界节点目标速度确定模块，用于根据所述质量流量，利用齐次Neumann条件和全局质量守恒定律处理所述边界节点和内点对应的切向速度和法向速度，得到边界节点目标速度；
修正模块，用于根据所述边界节点目标速度对动量方程矩阵系数进行修正；
其中，所述边界节点目标速度确定模块，包括：
法向速度处理单元，用于根据所述全局质量守恒定律得到所述出口边界面对应的法向速度修正系数，和所述边界节点的法向速度，所述全局质量守恒定律为、；其中，/>为当前迭代步；/>为上一迭代步，/>为所述边界节点i的法向速度，/>为所述内点o的法向速度，/>为所述出口边界面/>的法向速度修正系数，为所述边界节点i与所述内点o间的距离，/>为边界节点i处的密度；/>为所述边界节点i所处控制体在所述出口边界面上的面积；/>为所述出口边界面/>上边界节点的个数；/>为进口边界面对应的质量流量；/>为出口面个数；/>为进入/>出口的质量流量；
切向速度处理单元，用于利用所述齐次Neumann条件处理所述边界节点和所述内点对应的所述切向速度；其中，所述齐次Neumann条件为：；/>为上一迭代步o点的切向速度；/>为当前迭代步边界节点i的切向速度。
8.一种出口边界修正设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序实现如权利要求1至6任一项所述的出口边界修正方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述出口边界修正方法的步骤。
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| CN202410035666.4A CN117540665B (zh) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202410035666.4A CN117540665B (zh) | 2024-01-10 | 2024-01-10 | 一种出口边界修正方法、装置、设备及可读存储介质 |
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Also Published As
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