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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法、介质及设备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：CN119442360B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202411465654.1，技术领域涉及：G06F30/10；该发明授权一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法、介质及设备是由陈航;赵宁;王镇明;田琳琳设计研发完成，并于2024-10-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法、介质及设备在说明书摘要公布了：本发明提出了一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法、介质及设备，通过结合网格加密前后新生成的笛卡尔网格单元与旧的笛卡尔网格单元的特点，预测各笛卡尔网格单元在物面数据索引结构中的迭代次数，设置其分区权重与迭代次数成正比，并在计算壁面距离前进行考虑权重的分区，从而使得计算壁面距离时进程间计算负载不平衡的情况得到缓解，且计算壁面距离在大规模并行生成自适应笛卡尔网格过程中所需时间显著缩短，提升自适应笛卡尔网格生成效率与并行可扩展性。

本发明授权一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法、介质及设备在权利要求书中公布了：1.一种并行框架下负载平衡的笛卡尔网格壁面距离计算方法，其特征在于，包括： S1：从现实复杂外形中抽象出物面几何模型文件，所述物面几何模型是由多个物面三角单元通过共享顶点连接形成； S2：读取所述物面几何模型文件中所有物面三角单元的顶点信息，构建基于每个物面三角单元的空间包围盒； S3：基于所述物面三角单元与空间包围盒，建立基于KD树的物面数据索引结构； 步骤S3中，所述KD树为平衡二叉树，其节点内的数据结构包括：节点对应的物面三角单元、物面三角单元的中点坐标数据、物面三角单元的包围盒数据、节点代表的空间范围、将节点代表的空间分割为左右两个子空间的分割平面、与分割平面相垂直的坐标轴、由位于左子空间内所有数据构成的左支KD树、由位于右子空间内所有数据构成的右支KD树以及节点的父节点； 步骤S3具体包括如下子步骤： S31：进入KD树根节点，选取x轴作为节点内存储的坐标轴，选取物面几何模型的包围盒作为节点代表的空间范围； S32：针对节点代表的空间范围，获得空间内所有物面三角单元的中点坐标，按节点内存储的坐标轴，检索得到此坐标轴上中点坐标的中位数，并将中位数对应的物面三角单元及其相关数据存入节点中，在坐标轴上的坐标与中位数相等的所有空间点构成的平面即为节点内存储的分割平面； S33：在节点代表的空间范围内，按节点内存储的坐标轴，小于中位数的中点坐标对应的所有物面三角单元构成的KD树为节点的左支KD树，其包围盒为节点的左子空间；大于中位数的中点坐标对应的所有物面三角单元构成的KD树为节点的右支KD树，其包围盒为节点的右子空间； S34：进入下一层节点，根据节点的层数按x轴、y轴、z轴的顺序更新节点内存储的坐标轴，根据父节点划分的左右子空间更新节点代表的空间范围； S35：重复步骤S32到步骤S34，直到所有物面三角单元全部存入节点中； S4：将物面几何模型置于计算所需的流场区域中，并将流场区域划分为笛卡尔网格，获得一系列各向同性且网格面平行于坐标轴的正方体笛卡尔网格单元； S5：确定需要计算壁面距离的笛卡尔网格单元，在KD树中查找获得笛卡尔网格单元的壁面距离对应的物面三角单元，计算笛卡尔网格单元到物面三角单元的距离并确定为壁面距离，同时记录该笛卡尔网格单元在KD树中的查找次数； 步骤S5具体包括如下子步骤： S51：对需要计算壁面距离的笛卡尔网格单元，设置其在KD树中的初始查找次数N＝0； S52：对需要计算壁面距离的笛卡尔网格单元，设置其初始壁面距离为L：如果该网格单元是初始笛卡尔网格单元，L为网格单元到根节点内存储的物面三角单元的距离；如果该网格单元是网格加密后新生成的细网格单元，L为网格加密前粗网格单元的壁面距离； S53、从KD树的根节点开始查找，获得根节点内存储的物面三角单元，设置笛卡尔网格单元的查找次数N＝1； S54：计算笛卡尔网格单元到物面三角单元的距离Lnew，比较L与Lnew的大小，若LLnew，则更新L＝Lnew； S55：进入子树，获得子节点内存储的物面三角单元，设置笛卡尔网格单元的查找次数N＝N+1； S56：重复步骤S54至步骤S55直到KD树查找结束； S6：对所有笛卡尔网格单元进行相交判定和内外判定，对与物面三角单元相交的笛卡尔网格单元进行网格加密，均分为更细的网格单元，新生成的细网格单元继承粗网格单元在KD树中的查找次数，其余未进行加密的网格单元在KD树中的查找次数置0； S7：在下一次计算壁面距离前基于各笛卡尔网格单元在KD树中的查找次数设置权重，进行考虑权重的网格并行分区，将笛卡尔网格单元及相关数据加权平均分配给不同核进行计算； S8：重复步骤S5到步骤S7，直至达到设定的网格加密次数；获取的包括壁面距离的笛卡尔网格单元的网格参数用于对物面几何模型进行数值求解，进而获取现实复杂外形在预设工况下的外流流场。

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