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【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及計算機領域,具體而言,涉及一種目標流體的流速分布信息的確定方法和裝置、存儲介質及電子設備。
技術介紹
1、求解泊肅葉流動方程通常需要高度復雜的數值計算方法,這類方法在處理大規模、高精度的流動問題時,對計算資源的需求極其龐大。例如,為了獲得流體在復雜幾何結構中的精確流動分布,需要在極細的網格上進行計算,這往往導致超算算力的巨大消耗。當前,經典計算機在處理此類大規模、高精度計算任務時,面臨著嚴峻的性能挑戰。計算時間長、能耗高、資源占用大等問題,限制了泊肅葉流動模型在實際工程應用中的普及和效率。
2、針對相關技術中,目前的泊肅葉流動方程的求解方法所需耗費的超算算力巨大,對當前經典計算機的性能提出了嚴峻的挑戰的技術問題,尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了一種目標流體的流速分布信息的確定方法和裝置、存儲介質及電子設備,以至少解決相關技術中,目前的泊肅葉流動方程的求解方法所需耗費的超算算力巨大,對當前經典計算機的性能提出了嚴峻的挑戰的問題。
2、根據本申請的一個實施例,提供了一種目標流體的流速分布信息的確定方法,包括:根據目標流體的流體參數構建泊肅葉流動方程,其中,所述泊肅葉流動方程用于確定所述目標流體的流速分布信息;通過有限差分算法和區域分解算法將所述泊肅葉流動方程轉化為不同子域上的線性系統,得到多個線性系統;通過概率計算算法對第一線性系統進行求解,得到第一子域解,以及通過經典算法對第二線性系統進行求解,得到第二子域解,其中
3、在一個示例性實施例中,所述通過有限差分算法和區域分解算法將所述泊肅葉流動方程轉化為不同子域上的線性系統,得到多個線性系統,包括:通過所述有限差分算法對所述泊肅葉流動方程進行離散化處理,得到目標線性系統,并獲取所述目標線性系統的參數信息;通過所述區域分解算法對所述泊肅葉流動方程的定義域進行分解,得到多個子域;根據所述參數信息,在所述多個子域內分別通過所述有限差分算法對所述泊肅葉流動方程進行離散化處理,得到所述多個線性系統。
4、在一個示例性實施例中,所述泊肅葉流動方程為,x,y分別表示液體流動方向和縱向坐標,表示x方向上的流速,表示流體密度,表示方向上的壓力梯度,表示流體粘性,表示時間,所述泊肅葉流動方程的邊界條件為:當?時,,h表示平行平板與兩平行平板中心線之間的距離,所述通過所述有限差分算法對所述泊肅葉流動方程進行離散化處理,得到目標線性系統,包括:沿著y方向將區間(-h,h)平均分割成n+1份,得到n+1個子區間,以及將時間t平均分割成t份,得到t個離散化時間,其中,每個子區間的區間間隔,每個離散化時間的離散化時間步長;利用預設有限差分格式逼近一階以及二階導數得到:,其中,上標+表示下一個時間步長的速度是未知的,下標,,分別表示沿著方向離散化后得到的三個相鄰的點;將沿著y方向所有離散化的點都應用到公式中得到所述目標線性系統,其中,矩陣,為一個維向量,,,,。
5、在一個示例性實施例中,所述通過所述區域分解算法對所述泊肅葉流動方程的定義域進行分解,得到多個子域,包括:通過所述區域分解算法將所述定義域分解為所述多個子域,其中,所述多個子域中相鄰的兩個子域邊界重疊;確定所述多個子域的取值范圍,其中,所述取值范圍包括:子域在流動方向上的坐標范圍,垂直于流動方向的坐標范圍;確定所述泊肅葉流動方程在每個子域上所采用的邊界條件,其中,所述邊界條件包括:流體速度在子域邊界的限制條件。
6、在一個示例性實施例中,所述在所述多個子域內分別通過所述有限差分算法對所述泊肅葉流動方程進行離散化處理,得到所述多個線性系統,包括:在每個子域內,將子域的定義域離散化為多個離散點;在所述多個離散點上對所述泊肅葉流動方程的函數值進行差分運算,得到多個有限差分表達式;在每個離散點上,將所述泊肅葉流動方程的導數替換為對應的有限差分表達式,得到在離散點上的離散化方程;將所述多個離散點上的離散化方程進行組合,得到線性系統。
7、在一個示例性實施例中,所述通過概率計算算法對第一線性系統進行求解,得到第一子域解,以及通過經典算法對第二線性系統進行求解,得到第二子域解之前,所述方法還包括:對所述多個子域進行參數分析,得到所述多個子域的子域參數,以及對所述多個線性系統進行參數分析,得到所述多個線性系統的系統參數;根據所述子域參數和所述系統參數對所述多個線性系統進行性能要求評估,得到所述多個線性系統的性能要求;根據多個所述性能要求和所述預設閾值將所述多個線性系統分類為所述第一線性系統和所述第二線性系統。
8、在一個示例性實施例中,所述通過概率計算算法對第一線性系統進行求解,得到第一子域解,包括:為所述第一線性系統設計出所述概率計算算法;運行所述概率計算算法,得到所述第一子域解的二進制表示;讀取所述第一子域解的二進制表示,并將所述第一子域解的二進制表示轉換回所述第一線性系統的解向量,得到所述第一子域解。
9、在一個示例性實施例中,所述為所述第一線性系統設計出所述概率計算算法,包括:構建用于求解所述第一線性系統的目標損失函數,其中,所述目標損失函數的最小值與所述第一線性系統的最優解對應;將所述第一線性系統的解向量轉換為二進制形式,以通過預設數量的概率比特表示所述解向量中的多個元素;通過所述目標損失函數對所述多個元素求偏導數,以確定所述概率計算算法的輸入信號以及所述解向量的更新規則;根據所述目標損失函數、二進制形式的解向量、所述輸入信號和所述更新規則確定出所述概率計算算法。
10、在一個示例性實施例中,所述目標損失函數,包括:=,其中,為所述第一線性系統的系數矩陣,為所述第一線性系統的偏置向量,向量是所述第一線性系統的解向量,向量是向量的共軛轉置。
11、在一個示例性實施例中,所述通過經典算法對第二線性系統進行求解,得到第二子域解,包括:運行所述經典算法,得到所述第二子域解,其中,所述經典算法包括以下之一:追趕法,高斯消元法。
12、在一個示例性實施例中,所述根據所述第一子域解和所述第二子域解確定所述泊肅葉流動方程的目標解,包括:對所述第一子域解和所述第二子域解進行邊界連續校驗,并根據校驗結果對所述第一子域解和所述第二子域解的邊界值進行調整,得到調整后的第一子域解和調整后的第二子域解;按照多個子域的順序依次拼接所述調整后的第一子域解和所述調整后的第二子域解,得到所述目標解。
13、根據本申請的另一個實施例,提供了一種目標流體的流速分布信息的確定裝置,包括:構建模塊,用于根據目標流體的流體參數構建泊肅葉流動方程,其中,所述泊肅葉流動方程本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種目標流體的流速分布信息的確定方法,其特征在于,
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述泊肅葉流動方程為,x,y分別表示液體流動方向和縱向坐標,表示x方向上的流速,表示流體密度,表示方向上的壓力梯度,表示流體粘性,表示時間,所述泊肅葉流動方程的邊界條件為:當?時,,h表示平行平板與兩平行平板中心線之間的距離,
4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,
9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,
11.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,
12.一種目標流體的流速分布信息的確定裝置,其特征在于,
13.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,
14.一種
15.一種計算機程序產品,包括計算機程序,其特征在于,
...【技術特征摘要】
1.一種目標流體的流速分布信息的確定方法,其特征在于,
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述泊肅葉流動方程為,x,y分別表示液體流動方向和縱向坐標,表示x方向上的流速,表示流體密度,表示方向上的壓力梯度,表示流體粘性,表示時間,所述泊肅葉流動方程的邊界條件為:當?時,,h表示平行平板與兩平行平板中心線之間的距離,
4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,
7.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉海玲,李辰,姜金哲,張新,趙雅倩,
申請(專利權)人:蘇州元腦智能科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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