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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119271366B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411204059.2，技术领域涉及：G06F9/48；该发明授权一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法是由刘冰;赵通;安健;朱韶华;何国强;秦飞设计研发完成，并于2024-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法，包括搭建基于CPUGPU异构系统的混合编程框架；建立OpenFOAM‑GPU数据结构；将化学计算迁移到GPU上；将热物理量计算任务从CPU迁移到GPU执行；改进内存拷贝逻辑，减少在计算过程中GPU内存与CPU之间的数据交换频率；将原本在CPU上使用的二维数组结构重构为适合GPU并行计算的一维数组结构；解决了由于CPU与GPU之间的数据通信问题，并行效率不高，导致数值模拟方法需要消耗大量计算资源的问题，减少了CPU与GPU之间的通信次数，降低了通信成本，提升了并行计算的效率和数据吞吐量。

本发明授权一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法在权利要求书中公布了：1.一种用于计算流体力学仿真中的GPU计算方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）搭建基于CPUGPU异构系统的混合编程框架； （2）基于OpenFOAM开源计算框架，建立OpenFOAM-GPU数据结构； （3）将化学计算迁移到GPU上； （4）将热物理量计算任务从CPU迁移到GPU执行，并采用并行计算策略； （5）改进内存拷贝逻辑，减少在计算过程中GPU内存与CPU之间的数据交换频率； （6）将原本在CPU上使用的二维数组结构重构为适合GPU并行计算的一维数组结构； 其中，所述步骤（1）中，所述搭建基于CPUGPU异构系统的混合编程框架，包括利用NVIDIA提供的CUDA版本的基本线性代数子程序库的CUBLAS和CUSPARSE函数库对线性代数运算进行优化，使用CULATools和MAGMA进行矩阵的分解，以及通过Thrust并行算法库进行编程，建立CPUGPU异构系统的混合编程框架； 所述步骤（2）中，所述基于OpenFOAM开源计算框架，建立OpenFOAM-GPU数据结构，包括基于OpenFOAM原生的类进行针对GPU的重写，结合步骤（1）搭建的CPUGPU异构系统的混合编程框架，使得GPU具备满足OpenFOAM计算要求的数据结构，并能对数据结构进行编辑、计算操作； 所述步骤（3）中，化学计算包括以热学相关为基础的化学反应相关类数据计算；具体地：所述将化学计算迁移到GPU上，包括在OpenFOAM原有的chemistryModel类上进行计算化学源项、反应速率参数的优化，对化学反应源项的求解以及压强P、温度T、密度rho参数并行化重构； 所述步骤（4）中，将热物理量计算任务从CPU迁移到GPU执行，并采用并行计算策略包括：首先将相关物理量字段存储于GPU内存，然后利用thrust库的并行算法，将计算任务分配至多个GPU线程，最后通过transform函数、make_zip_iterator和counting_iterator实现网格数据点的并行处理； 所述步骤（5）中，改进内存拷贝逻辑包括：在计算前，将数据统一拷贝到CPU内存中，计算完成后再统一拷贝回GPU内存； 所述步骤（6）中，所述将原本在CPU上使用的二维数组结构转换为适合GPU并行计算的一维数组结构，包括利用labelgpuList存储转换后的数据，实现从单元格到点的字段插值的并行计算。

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