湍流壁面距离计算方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及计算流体力学技术领域，特别是涉及一种湍流壁面距离计算方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.计算流体力学（computational fluid dynamics，简称为cfd），是一门利用计算机和数值算法，对流体力学问题进行数值仿真分析的交叉学科，其研究的目的是为了在以航空航天为代表的众多工业领域得到良好的应用，解决航空航天飞行器研制中的众多关键气动问题。真实流体运动有层流和湍流两种性质不同的流动状态，自然界中的流动绝大多数是湍流。利用cfd模拟层流流动已经较为成熟，但是面对实际流动中的湍流问题，由于其物理本身的高度复杂性，只能做简化处理。目前湍流数值模拟主要有三类方法：直接数值模拟方法（dns）、大涡模拟方法（les）、雷诺平均n-s方程方法（rans）。而在这些湍流模拟方法中均存在一个对模拟精度至关重要的参数—壁面距离，即计算网格单元格心到飞行器表面的最小距离。
3.工程应用中常用的计算壁面距离的几何方法是adt方法（alternating digital tree，一种特殊的二叉树数据结构）。由于adt方法在计算壁面距离时不必遍历所有的壁面单元，因此效率极高，得到了广泛的应用。但是，当几何物面平行于笛卡尔坐标面时，采用adt搜索将面临极为尴尬的问题：由于几何物面平行于笛卡尔坐标面，导致空间点的几何坐标盒子的边界与几何物面平行。在进行adt搜索时，如果给定的搜索半径r1过小，搜索不到壁面单元；而放大搜索半径r2后，会导致搜索到的壁面单元过多。这两种情况都会使得adt方法退化为直接搜索法，效率大幅下降。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高几何物面平行于笛卡尔坐标面情形中壁面距离计算效率的湍流壁面距离方法、装置、计算机设备和存储介质。
5.一种湍流壁面距离计算方法，所述方法包括：建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定所述几何物面中平行于所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将所述几何物面围绕所述旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕所述旋转坐标轴转动所述预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；在所述adt数据结构中搜索落入所述搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算所述旋转后的空间点与各所述目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距
离。
6.在一个实施例中，所述确定所述几何物面中平行于所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量，包括：遍历所述几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与所述坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
7.在一个实施例中，所述根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴，包括：判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值；若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将所述笛卡尔三维直角坐标系中与所述目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
8.在一个实施例中，所述在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将所述几何物面围绕所述旋转坐标轴转动预设角度之前，还包括：确定所述目标坐标面对应的平行壁面单元的数量所属的数量区间；将预设的与所属的数量区间关联的旋转角度，确定预设角度。
9.在一个实施例中，所述针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子，包括：确定搜索直径；在平行于所述目标坐标面的平面上，以旋转得到的临时空间点为中心，以所述搜索直径为边长，建立正方形；将所述正方形作为所述临时空间点的搜索盒子；所述搜索盒子相邻两条边分别平行于所述目标坐标面中的两个坐标轴。
10.一种湍流壁面距离计算装置，所述装置包括：平行检查模块，用于建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定所述几何物面中平行于所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；旋转模块，用于根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将所述几何物面围绕所述旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕所述旋转坐标轴转动所述预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；湍流壁面距离计算模块，用于在所述adt数据结构中搜索落入所述搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算所述旋转后的空间点与各所述目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
11.在一个实施例中，所述平行检查模块还用于遍历所述几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与所述坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
12.在一个实施例中，所述旋转模块还用于判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将所述笛卡尔三维直角坐标系中与所述目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
13.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；
确定所述几何物面中平行于所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将所述几何物面围绕所述旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕所述旋转坐标轴转动所述预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；在所述adt数据结构中搜索落入所述搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算所述旋转后的空间点与各所述目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
14.一种计算机可读存储介质，其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以下步骤：建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定所述几何物面中平行于所述笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将所述几何物面围绕所述旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在所述笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕所述旋转坐标轴转动所述预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；在所述adt数据结构中搜索落入所述搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算所述旋转后的空间点与各所述目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
15.上述湍流壁面距离计算方法、装置、计算机设备和存储介质，适应于平行笛卡尔坐标面的高效湍流壁面距离计算，在计算壁面距离时，如果几何物面平行于笛卡尔坐标面，将壁面单元和空间点进行旋转处理，使得旋转后的物面不再平行于笛卡尔坐标面，然后再进行壁面距离的计算，解决了原始adt方法搜索到的壁面单元要么没有、要么太多的问题，原始adt方法不起作用的问题，壁面距离计算效率大幅提升。
附图说明
16.图1为一个实施例中湍流壁面距离计算方法的应用环境图。
17.图2为一个实施例中湍流壁面距离计算方法的流程示意图。
18.图3为一个实施例中几何物面平行于笛卡尔坐标面的示意图。
19.图4为一个实施例中将几何物面围绕旋转坐标轴旋转角度的示意图。
20.图5为一个实施例中将空间点围绕旋转坐标轴旋转角度的示意图。
21.图6为一个实施例中旋转后几何物面与临时空间点的相对位置的示意图。
22.图7为一个实施例中湍流壁面距离计算装置的结构框图。
23.图8a为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
24.图8b为另一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.本技术提供的湍流壁面距离计算方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104通过网络进行通信。本技术提供的湍流壁面距离计算方法通过计算机设备执行，具体可以通过终端102执行，也可以通过服务器104执行，还可以通过终端102和服务器104协同执行。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
27.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种湍流壁面距离计算方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：步骤202，建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系。
28.计算网格是指将连续的流场离散为有限个离散单元（三角形、四面体等），这些单元以及它们之间的几何拓扑关系，称为计算网格。几何物面是指cfd模拟的计算域内包含的固体的表面。壁面单元是指计算网格中的几何物面上的离散单元。笛卡尔坐标系是指直角坐标系和斜角坐标系的统称。相交于原点的两条坐标轴，构成了平面仿射坐标系。若两条坐标轴上的度量单位相等，则称此仿射坐标系为笛卡尔坐标系。两条坐标轴互相垂直的笛卡尔坐标系，称为笛卡尔直角坐标系，否则称为笛卡尔斜角坐标系。本技术采用的笛卡尔坐标系均为笛卡尔三维直角坐标系。
29.步骤204，确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量。
30.笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴包括两两垂直的x轴、y轴和z轴。笛卡尔三维直角坐标系的坐标面是指笛卡尔三维直角坐标系中由两条坐标轴构成的平面，具体包括三个xoy面、yoz面、xoz面。
31.在一个实施例中，确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量，包括：遍历几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
32.具体地，计算机设备遍历几何物面上的每一个壁面单元，判断壁面单元的面法向量是否与笛卡尔坐标轴平行，即壁面单元是否与笛卡尔坐标面平行。例如，壁面单元面法向量与x轴平行，则此壁面单元与笛卡尔坐标面的yoz面平行。如图3所示，如果壁面单元与笛卡尔坐标面平行，计算机设备将与笛卡尔坐标面的yoz面平行的壁面单元总数保存，记录为nfacex。同理，计算机设备记录与笛卡尔坐标面的xoz、xoy面平行的壁面单元总数nfacey、nfacez。图3中，每个圆点代表一个壁面单元。
33.当nfacex、nfacey、nfacez小于或等于预设值时，计算机设备认定该几何物面不与笛卡尔坐标面平行。如果nfacex、nfacey、nfacez存在大于预设值的情况，则计算机设备认定该几何物面与笛卡尔坐标面平行。
34.步骤206，根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴。
35.在一个实施例中，根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴，包括：判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值；若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将笛卡尔三维直角坐标系中与目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
36.具体地，如果nfacex 》 nfacey且nfacex 》 nfacez，则计算机设备认定几何物面与笛卡尔坐标面的yoz面平行，即目标坐标面为yoz面，旋转坐标轴为x轴；如果nfacey 》 nfacex且nfacey 》 nfacez，则计算机设备认定几何物面与笛卡尔坐标面的xoz面平行，即目标坐标面为xoz面，旋转坐标轴为y轴；如果nfacez 》 nfacex且nfacez 》 nfacey，则计算机设备认定几何物面与笛卡尔坐标面的xoy面平行，即目标坐标面为xoy面，旋转坐标轴为z轴。
37.步骤208，在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构。
38.具体地，如图4所示，将壁面单元的坐标值围绕旋转坐标轴旋转角度θ，再将旋转后的几何物面上各壁面单元的坐标值存入adt中。
39.步骤210，在笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕旋转坐标轴转动预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子。
40.壁面距离是指空间中任意一点到几何物面的最近距离。
41.具体地，在计算空间中任意一点的壁面距离时，计算机设备将空间点的坐标进行旋转，生成用于计算壁面距离的临时空间点。如图5所示，空间点的旋转操作与壁面单元的旋转操作保持一致。
42.进一步地，确定合适的搜索半径，构建出临时空间点的搜索盒子。搜索盒子具体可以是以临时空间点为中心，以预设的搜索半径为半径的圆形区域。
43.在一个实施例中，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子，包括：确定搜索直径；在平行于目标坐标面的平面上，以旋转得到的临时空间点为中心，以搜索直径为边长，建立正方形；将正方形作为临时空间点的搜索盒子；所述搜索盒子相邻两条边分别平行于所述目标坐标面中的两个坐标轴。
44.在一个实施例中，在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度之前，还包括：确定目标坐标面对应的平行壁面单元的数量所属的数量区间；将预设的与所属的数量区间关联的旋转角度，确定预设角度。换言之，预设角度可以是预先设定的固定角度（例如顺时针45
°
），也可以是基于预设的多种平行壁面单元数量区间与旋转角度的映射关系或其他方式动态确定的角度。
45.步骤212，在adt数据结构中搜索落入搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元。
46.具体地，计算机设备基于构建的搜索盒子，在adt数据结构中搜索搜索盒子包含的壁面单元。图6示出了一种将几何物面和空间点同步旋转一定角度后，几何物面与临时空间点的相对位置。图6中，每个圆点代表一个壁面单元，虚线方框代表临时空间点的搜索盒子，浅色圆点代表落入搜索盒子的壁面单元，深色圆点代表未落入搜索盒子的壁面单元。
47.步骤214，计算旋转后的空间点与各目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
48.具体地，计算机设备计算临时空间点到这些壁面单元的中心点的直线距离。取全部直线距离的最小值，即得到临时空间点到旋转后几何物面的壁面距离。本实施例中，对壁面单元进行旋转，只将旋转后的壁面单元存入adt中，不会改变原始计算网格；对空间点进行旋转，只是利用旋转后的临时空间点进行壁面距离计算，不会改变原始计算网格。对壁面单元和空间点执行完全相同的旋转操作，使得临时空间点到adt中的壁面单元的相对位置，与真实空间点到真实壁面单元的相对位置一致，确保了壁面距离计算结果的正确性。因此，计算得到的壁面距离也是真实空间点到真实几何物面的壁面距离。
49.本实施例提出的适应于平行笛卡尔坐标面的高效湍流壁面距离计算方法，计算壁面距离时，如果几何物面平行于笛卡尔坐标面，将壁面单元和空间点进行旋转处理，使得旋转后的物面不再平行于笛卡尔坐标面，然后再进行壁面距离的计算，解决了原始adt方法搜索到的壁面单元要么没有、要么太多的问题，原始adt方法不起作用的问题，壁面距离计算效率大幅提升。
50.应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
51.在一个实施例中，如图7所示，提供了一种湍流壁面距离计算装置700，包括：平行检查模块702、旋转模块704和湍流壁面距离计算模块706，其中：平行检查模块702，用于建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；旋转模块704，用于根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕旋转坐标轴转动预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；湍流壁面距离计算模块706，用于在adt数据结构中搜索落入搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算旋转后的空间点与各目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
52.在一个实施例中，平行检查模块还用于遍历几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
53.在一个实施例中，旋转模块还用于判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将笛卡尔三维直角坐标系中与目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
54.在一个实施例中，旋转模块还用于确定目标坐标面对应的平行壁面单元的数量所属的数量区间；将预设的与所属的数量区间关联的旋转角度，确定预设角度。
55.在一个实施例中，湍流壁面距离计算模块还用于确定搜索直径；在平行于目标坐
标面的平面上，以旋转得到的临时空间点为中心，以搜索直径为边长，建立正方形；将正方形作为临时空间点的搜索盒子；所述搜索盒子相邻两条边分别平行于所述目标坐标面中的两个坐标轴。
56.本实施例提出的适应于平行笛卡尔坐标面的高效湍流壁面距离计算方法，计算壁面距离时，如果几何物面平行于笛卡尔坐标面，将壁面单元和空间点进行旋转处理，使得旋转后的物面不再平行于笛卡尔坐标面，然后再进行壁面距离的计算，解决了原始adt方法搜索到的壁面单元要么没有、要么太多的问题，原始adt方法不起作用的问题，壁面距离计算效率大幅提升。
57.关于湍流壁面距离计算装置的具体限定可以参见上文中对于湍流壁面距离计算方法的限定，在此不再赘述。上述湍流壁面距离计算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
58.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8a所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储adt结构数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种湍流壁面距离计算方法。
59.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8b所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种湍流壁面距离计算方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
60.本领域技术人员可以理解，图8a和8b中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
61.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；
在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕旋转坐标轴转动预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；在adt数据结构中搜索落入搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；计算旋转后的空间点与各目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
62.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量，包括：遍历几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
63.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴，包括：判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值；若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将笛卡尔三维直角坐标系中与目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
64.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度之前，还包括：确定目标坐标面对应的平行壁面单元的数量所属的数量区间；将预设的与所属的数量区间关联的旋转角度，确定预设角度。
65.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子，包括：确定搜索直径；在平行于目标坐标面的平面上，以旋转得到的临时空间点为中心，以搜索直径为边长，建立正方形；将正方形作为临时空间点的搜索盒子；所述搜索盒子相邻两条边分别平行于所述目标坐标面中的两个坐标轴。
66.本实施例提出的适应于平行笛卡尔坐标面的高效湍流壁面距离计算方法，计算壁面距离时，如果几何物面平行于笛卡尔坐标面，将壁面单元和空间点进行旋转处理，使得旋转后的物面不再平行于笛卡尔坐标面，然后再进行壁面距离的计算，解决了原始adt方法搜索到的壁面单元要么没有、要么太多的问题，原始adt方法不起作用的问题，壁面距离计算效率大幅提升。
67.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：建立几何物面的笛卡尔三维直角坐标系；确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量；根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴；在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度，将旋转后几何物面的壁面单元的数据存储至adt数据结构；在笛卡尔三维直角坐标系中，将空间点围绕旋转坐标轴转动预设角度，针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子；在adt数据结构中搜索落入搜索盒子范围内的壁面单元，记作目标单元；
计算旋转后的空间点与各目标单元中心点的最小距离，得到湍流壁面距离。
68.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：确定几何物面中平行于笛卡尔三维直角坐标系的坐标面的壁面单元的数量，包括：遍历几何物面上的每一个壁面单元；判断壁面单元的面法向量是否与笛卡尔三维直角坐标系的坐标轴平行；若是，将与坐标轴垂直的坐标面的平行壁面单元的数量加一，得到每个坐标面分别对应的平行壁面单元的数量。
69.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据每个坐标面对应的平行壁面单元的数量，确定旋转坐标轴，包括：判断三个坐标面对应的平行壁面单元的数量中，是否存在至少一个坐标面对应的平行壁面单元的数量大于预设值；若是，将具有平行壁面单元的数量大于预设值且数量最多的一个坐标面，认定为目标坐标面；将笛卡尔三维直角坐标系中与目标坐标面垂直的坐标轴，认定为旋转坐标轴。
70.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在笛卡尔三维直角坐标系中，将几何物面围绕旋转坐标轴转动预设角度之前，还包括：确定目标坐标面对应的平行壁面单元的数量所属的数量区间；将预设的与所属的数量区间关联的旋转角度，确定预设角度。
71.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：针对旋转得到的临时空间点建立搜索盒子，包括：确定搜索直径；在平行于目标坐标面的平面上，以旋转得到的临时空间点为中心，以搜索直径为边长，建立正方形，将正方形作为临时空间点的搜索盒子；所述搜索盒子相邻两条边分别平行于所述目标坐标面中的两个坐标轴。
72.本实施例提出的适应于平行笛卡尔坐标面的高效湍流壁面距离计算方法，计算壁面距离时，如果几何物面平行于笛卡尔坐标面，将壁面单元和空间点进行旋转处理，使得旋转后的物面不再平行于笛卡尔坐标面，然后再进行壁面距离的计算，解决了原始adt方法搜索到的壁面单元要么没有、要么太多的问题，原始adt方法不起作用的问题，壁面距离计算效率大幅提升。
73.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（read-only memory，rom）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（random access memory，ram）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（static random access memory，sram）或动态随机存取存储器（dynamic random access memory，dram）等。
74.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
75.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。
因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。