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申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

摘要：本发明提出应用气动特性评估N‑S方程求解分层式程序处理方法，属于空气动力学数值计算技术领域。包括以下步骤：S1.创建程序框架；S2.从文件创建参数文件类对象，获得计算需要的条件和控制参数；S3.从文件创建网格类对象；S4.创建求解器类对象，开始流场计算；S5.程序结束。本发明采用了分层式软件体系结构设计思想，针对N‑S方程通过构建不同层次的类，解决了传统CFD软件程序开发工作中功能变更和流程再造的大量重复性工作技术问题，实现了具有易维护性和可扩展性的大规模并行CFD软件平台的设计与开发。

主权项：1.一种应用气动特性评估N-S方程求解分层式程序处理方法，其特征在于，解器类作为程序入口，调用各种类实现函数功能，完成数据初始化、双层时间迭代、多重网格计算、边界条件更新、残值计算和物理量更新，包括以下步骤：S1.创建气动性评估程序框架；S2.从文件创建参数文件类对象，获得计算需要的条件和控制参数；S3.从文件创建网格类对象；S4.创建求解器类对象，开始流场计算；S5.程序结束；所述程序框架包括网格类、场类、材料类、边界条件类、边界条件管理类、通量类、通量管理类、输入输出接口类、多重网格类、时间类、时间管理类、湍流类、湍流管理类、求解器类和参数文件类；所述创建求解器类对象的方法是，包括以下步骤：S41.开始双时间法外层迭代；S42.保存旧值；S43.开始双时间法内层迭代；S44.根据多重网格路径，分支选择处理方式；S45.调用输入输出接口类完成残值及积分物理量计算；S46.结束内层迭代和外层迭代；S47.判断内循环步数是否小于总内循环步数，如果是，返回S41调用时间管理类进行时间推进，如果否，结束内循环迭代；S48.判断外循环中当前物理时间是否小于总物理时间，如果是，返回S41继续双时间法外层迭代，如果否，结束外循环迭代；所述网格类存储基础数据；用于实现网格数据访问、网格拓扑关系查询和网格整体操作；场类存储网格类对应的流场物理量，用于实现密度、压强、速度流场物理量存储和基本的各类数学运算；所述材料类存储流动介质的基础数据，用于实现空气、水的物理性质描述；所述边界条件类和边界管理类由边界条件基类BoundaryCondtion进行派生实现各类N-S方程流动的边界条件、边界条件初始化和更新、具体类与求解器的隔离；所述通量类和通量管理类在派生关系中增加了无粘通量类InviscidFluxScheme和粘性通量类ViscousFluxScheme，用于实现通量置零和通量计算、具体类与求解器的隔离；所述输入输出接口类包含网格管理类、流场结果处理类、各种后处理软件类集合，用于实现不同网格文件的转换、后处理结果转换功能；所述多重网格类用于流场快速收敛的类，实现设定多重网格循环路径、从细网格向粗网格的流场变量和残值的传递、从粗网格向细网格的流场变量修正；所述时间类和时间管理类采用了多继承派生模式，由基础流场数据类和某个时间类派生出用于N-S方程推进的具体时间类，用于实现初始化、推进迭代、具体类与求解器的隔离；所述湍流类和湍流管理类在派生关系中增加了各种湍流基本量组合的类，用于实现湍流初始化、湍流粘性系数计算、湍流相关残值置零、湍流源项和耗散项的计算、湍流量边界更新、具体类与求解器的隔离；所述求解器类用于实现N-S方程的求解，包含初始化、保存旧值和组织多重网格求解流程；所述参数文件类用于管理用户的参数文件，实现参数导入、参数检查和给定默认参数。

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百度查询： 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 应用气动特性评估N-S方程求解分层式程序处理方法