VM2D::Velocity Class Reference

Абстрактный класс, определяющий способ вычисления скоростей More...

#include <Velocity2D.h>

Inheritance diagram for VM2D::Velocity:

Collaboration diagram for VM2D::Velocity:

Public Member Functions
	Velocity (const World2D &W_)
	Конструктор
void	CalcConvVelo ()
	Вычисление конвективных скоростей вихрей и виртуальных вихрей в вихревом следе, а также в точках wakeVP.
virtual void	CalcConvVeloToSetOfPointsFromWake (const WakeDataBase &pointsDb, std::vector< Point2D > &velo, std::vector< double > &domainRadius, bool calcVelo, bool calcRadius)=0
	Вычисление конвективных скоростей и радиусов вихревых доменов в заданном наборе точек от следа
virtual void	CalcConvVPVeloToSetOfPointsFromWake (const WakeDataBase &pointsDb, std::vector< Point2D > &velo, std::vector< double > &domainRadius, bool calcVelo, bool calcRadius)
virtual void	CalcVeloToWakeVP ()
	Вычисление скоростей в точках wakeVP.
void	CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake (const WakeDataBase &pointsDb, const std::vector< double > &domainRadius, const WakeDataBase &vorticesDb, std::vector< double > &I1, std::vector< Point2D > &I2)
	Вычисление числителей и знаменателей диффузионных скоростей в заданном наборе точек
void	CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets (const WakeDataBase &pointsDb, const std::vector< double > &domainRadius, const Boundary &bnd, std::vector< double > &I1, std::vector< Point2D > &I2)
void	CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromSheets (const WakeDataBase &pointsDb, const std::vector< double > &domainRadius, const Boundary &bnd, std::vector< double > &I1, std::vector< Point2D > &I2)
void	CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromWake (const WakeDataBase &pointsDb, const std::vector< double > &domainRadius, const WakeDataBase &vorticesDb, std::vector< double > &I1, std::vector< Point2D > &I2)
void	CalcDiffVeloI1I2 ()
	Вычисление диффузионных скоростей вихрей и виртуальных вихрей в вихревом следе
void	CalcDiffVeloI0I3 ()
void	LimitDiffVelo (std::vector< Point2D > &diffVel)
	Контроль больших значений диффузионных скоростей
void	CalcDiffVelo ()
	Вычисление диффузионных скоростей
void	ResizeAndZero ()
	Очистка старых массивов под хранение скоростей, выделение новой памяти и обнуление
void	SaveVisStress ()
	Сохранение вязких напряжений
void	GetWakeInfluenceToRhs (const Airfoil &afl, std::vector< double > &wakeRhs) const
	Генерация вектора влияния вихревого следа на профиль
void	FillRhs (Eigen::VectorXd &rhsReord) const
virtual	~Velocity ()
	Деструктор

Public Attributes
VortexesParams	wakeVortexesParams
	Струтура, определяющая параметры вихрей в следе
std::vector< VortexesParams >	virtualVortexesParams
	Вектор струтур, определяющий параметры виртуальных вихрей для профилей
OptimizedVelocity	optimizedVelocity

Protected Attributes
const World2D &	W
	Константная ссылка на решаемую задачу

Detailed Description

Абстрактный класс, определяющий способ вычисления скоростей

Author

Марчевский Илья Константинович

Сокол Ксения Сергеевна

Рятина Евгения Павловна

Колганова Александра Олеговна

\Version 1.14

Date

6 марта 2026 г.

Definition at line 104 of file Velocity2D.h.

Constructor & Destructor Documentation

Velocity()

VM2D::Velocity::Velocity ( const World2D &  W_ )

inline

Конструктор

Parameters

[in]

W_

константная ссылка на решаемую задачу

Definition at line 122 of file Velocity2D.h.

                                    :
            W(W_)
        {
            virtualVortexesParams.resize(0);
        };

~Velocity()

virtual VM2D::Velocity::~Velocity ( )

inlinevirtual

Деструктор

Definition at line 214 of file Velocity2D.h.

{ };

Member Function Documentation

CalcConvVelo()

void Velocity::CalcConvVelo

(

)

Вычисление конвективных скоростей вихрей и виртуальных вихрей в вихревом следе, а также в точках wakeVP.

Warning

скорости приплюсовываются к уже имеющимся

Definition at line 888 of file Velocity2D.cpp.

{
    W.getTimers().start("ConvVel");
 
    //Влияние следа на след
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_CONV_TOWAKE))     
    //Вызов виртуальной функции
    
    W.timerConvVelo.reset();
    W.timerConvVelo.start();
 
    std::unique_ptr<BHcu::CudaTreeInfo>& cntrTree = W.getNonConstCuda().cntrTreeWake;
    auto& treeWake = *W.getNonConstCuda().inflTreeWake;
    if (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second == 1)
    {   
        cntrTree->MemoryAllocate((int)W.getCuda().n_CUDA_wake);
        cntrTree->Update((int)W.getWake().vtx.size(), W.getWake().devVtxPtr, W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.eps);
        cntrTree->Build();
 
        //Перестроение дерева для вихрей //todo //временно для корректного расчета epsast
        treeWake.MemoryAllocate((int)W.getCuda().n_CUDA_wake);
        treeWake.Update((int)W.getWake().vtx.size(), W.getWake().devVtxPtr, W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.eps);
        treeWake.Build();
        treeWake.UpwardTraversal(W.getPassport().numericalSchemes.nbodyMultipoleOrder);
    }
    GPUCalcConvVeloToSetOfPointsFromWake(W.getNonConstCuda().cntrTreeWake, W.getWake(), wakeVortexesParams.convVelo, wakeVortexesParams.epsastWake, true, true);
 
    W.timerConvVelo.stop();
#else
    //Вызов виртуальной функции
    CalcConvVeloToSetOfPointsFromWake(W.getWake(), wakeVortexesParams.convVelo, wakeVortexesParams.epsastWake, true, true);
#endif
 
    std::vector<Point2D> nullVector(0);
    //вычисление конвективных скоростей по закону Био-Савара от виртуальных вихрей (точнее, от слоев)
    for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
    {
        //Влияние на след от панелей
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_CONVVIRT))    
 
        switch (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second)
        {
        case 0:
            W.getBoundary(bou).GPUCalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(W.getWake(), wakeVortexesParams.convVelo);
            break;
        case 1:
            if (bou == 0)
                GPUCalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(W.getNonConstCuda().cntrTreeWake, W.getWake(), wakeVortexesParams.convVelo);
            break;
        }
        //      
 
#else
        W.getBoundary(bou).CalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(W.getWake(), wakeVortexesParams.convVelo);
#endif
    }
 
    //Скорости только что рожденных вихрей
    {
        size_t nVirtVortices = 0;
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            nVirtVortices += W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size();
 
        size_t counter = wakeVortexesParams.convVelo.size() - nVirtVortices;
 
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            for (size_t v = 0; v < W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(); ++v)
            {
                wakeVortexesParams.convVelo[counter] = W.getBoundary(bou).afl.getV(W.getBoundary(bou).virtualWake.aflPan[v].second) \
                    + W.getBoundary(bou).virtualWake.vecHalfGamma[v] \
                    - W.getV0();
                ++counter;
            }
    }
 
    //Заполнение структур данных виртуальных вихрей
    {
        size_t nVirtVortices = 0;
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            nVirtVortices += W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size();
 
        size_t counter = wakeVortexesParams.convVelo.size() - nVirtVortices;
 
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            for (size_t v = 0; v < W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(); ++v)
            {
                virtualVortexesParams[bou].convVelo[v] = wakeVortexesParams.convVelo[counter];
                virtualVortexesParams[bou].epsastWake[v] = wakeVortexesParams.epsastWake[counter];
                ++counter;
            }
    }
 
 
    W.getTimers().stop("ConvVel");
    W.getTimers().start("VelPres");
 
    //вычисление скоростей в заданных точках только на соответствующем шаге по времени
    if ((W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVPstep > 0) && (!(W.getCurrentStep() % W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVPstep)))
        //optimizer
    //  if ((W.getCurrentStep() >= 0 && W.getCurrentStep() <= 12000) || W.getCurrentStep() == 0)
            CalcVeloToWakeVP();
 
    /*if ((W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVPstep > 0) && (!(W.getCurrentStep() % W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVPstep)))
    {
        int currentStep = W.getCurrentStep();
        if (currentStep >= 1100 && currentStep <= 1300)
        {
            CalcVeloToWakeVP();
            optimizedVelocity.AddVelocities(W.getNonConstMeasureVP().getNonConstVelocity());
        }
 
        if (currentStep == 1200)
        {
            optimizedVelocity.PerformAveragingVelo(W.getPassport().dir);
        }
    }*/
 
    W.getTimers().stop("VelPres");
}//CalcConvVelo()

Here is the call graph for this function:

CalcConvVeloToSetOfPointsFromWake()

virtual void VM2D::Velocity::CalcConvVeloToSetOfPointsFromWake ( const WakeDataBase &  pointsDb, std::vector< Point2D > &  velo, std::vector< double > &  domainRadius, bool  calcVelo, bool  calcRadius  )

pure virtual

Вычисление конвективных скоростей и радиусов вихревых доменов в заданном наборе точек от следа

Parameters

[in]	pointsDb	константная ссылка на базу данных пелены из вихрей, в которых надо сосчитать конвективные скорости
[out]	velo	ссылка на вектор скоростей в требуемых точках
[out]	domainRadius	ссылка на вектор радиусов вихревых доменов
[in]	calcVelo	признак вычисления скоростей в точках
[in]	calcRadius	признак вычисления радиусов доменов

Implemented in VM2D::VelocityBarnesHut, and VM2D::VelocityBiotSavart.

Here is the caller graph for this function:

CalcConvVPVeloToSetOfPointsFromWake()

virtual void VM2D::Velocity::CalcConvVPVeloToSetOfPointsFromWake ( const WakeDataBase &  pointsDb, std::vector< Point2D > &  velo, std::vector< double > &  domainRadius, bool  calcVelo, bool  calcRadius  )

inlinevirtual

Reimplemented in VM2D::VelocityBarnesHut.

Definition at line 141 of file Velocity2D.h.

{};

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVelo()

void Velocity::CalcDiffVelo

(

)

Вычисление диффузионных скоростей

Вызывается в CalcVortexVelo()

Definition at line 148 of file Velocity2D.cpp.

{
    W.getTimers().start("DiffVel");
 
    double t12start, t12finish;
    double t03start, t03finish;
    double tOtherstart, tOtherfinish;
 
    if (W.getPassport().physicalProperties.nu > 0.0)
    {
        t12start = omp_get_wtime();
        CalcDiffVeloI1I2();
        t12finish = omp_get_wtime();
 
        t03start = omp_get_wtime();
        CalcDiffVeloI0I3();
        t03finish = omp_get_wtime();
  
        tOtherstart = omp_get_wtime();
        for (Point2D& diffV : wakeVortexesParams.diffVelo)
            diffV *= W.getPassport().physicalProperties.nu;
 
        //контроль застрелов диффузионной скорости      
        LimitDiffVelo(wakeVortexesParams.diffVelo);
 
        for (size_t afl = 0; afl < W.getNumberOfAirfoil(); ++afl)
            for (size_t i = 0; i < W.getAirfoil(afl).viscousStress.size(); ++i)
                W.getNonConstAirfoil(afl).viscousStress[i] *= W.getPassport().physicalProperties.nu;
 
        //SaveVisStress();
        
 
        //Заполнение структуры данных виртуальных вихрей
        size_t nVirtVortices = 0;
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            nVirtVortices += W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size();
 
        size_t counter = wakeVortexesParams.convVelo.size() - nVirtVortices;
 
        for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
            for (size_t v = 0; v < W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(); ++v)
            {           
                virtualVortexesParams[bou].diffVelo[v] = wakeVortexesParams.diffVelo[counter];
                virtualVortexesParams[bou].I0[v] = wakeVortexesParams.I0[counter];
                virtualVortexesParams[bou].I1[v] = wakeVortexesParams.I1[counter];
                virtualVortexesParams[bou].I2[v] = wakeVortexesParams.I2[counter];
                virtualVortexesParams[bou].I3[v] = wakeVortexesParams.I3[counter];              
                ++counter;
            }
 
        tOtherfinish = omp_get_wtime();     
    }
    W.getTimers().stop("DiffVel");
 
}// CalcDiffVelo()

Here is the call graph for this function:

CalcDiffVeloI0I3()

void Velocity::CalcDiffVeloI0I3

(

)

Definition at line 99 of file Velocity2D.cpp.

{
    for (size_t afl = 0; afl < W.getNumberOfAirfoil(); ++afl)
    {
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_I0I3))        
        W.getNonConstAirfoil(afl).GPUGetDiffVelocityI0I3ToSetOfPointsAndViscousStresses(wakeVortexesParams.epsastWake, wakeVortexesParams.I0, wakeVortexesParams.I3);
#else
        W.getNonConstAirfoil(afl).GetDiffVelocityI0I3ToWakeAndViscousStresses(W.getWake(), wakeVortexesParams.epsastWake, wakeVortexesParams.I0, wakeVortexesParams.I3);        
#endif
    }   
 
 
    //влияние поверхности
    Point2D I3;
    double I0;
 
    double domrad = 0.0;
 
#pragma omp parallel for private(I0, I3, domrad)
    for (int vt = 0; vt < (int)wakeVortexesParams.diffVelo.size(); ++vt)
    {
        domrad = std::max(wakeVortexesParams.epsastWake[vt], W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.getMinEpsAst());
 
        wakeVortexesParams.I0[vt] *= domrad;
        wakeVortexesParams.I0[vt] += DPI * sqr(domrad);
            
 
        I3 = wakeVortexesParams.I3[vt];
        I0 = wakeVortexesParams.I0[vt];
        
 
        if (fabs(I0) > 1.e-8)
            wakeVortexesParams.diffVelo[vt] += I3 * (1.0 / I0);     
    }
}//CalcDiffVeloI0I3()

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVeloI1I2()

void Velocity::CalcDiffVeloI1I2

(

)

Вычисление диффузионных скоростей вихрей и виртуальных вихрей в вихревом следе

Вызывает 4 раза функцию CalcDiffVeloToSetOfPoints

Warning

скорости приплюсовываются к уже имеющимся

Definition at line 55 of file Velocity2D.cpp.

{   
    // !!! пелена на пелену
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_I1I2))    
    if (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second == 0)
        GPUCalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake(W.getWake(), wakeVortexesParams.epsastWake, W.getWake(), wakeVortexesParams.I1, wakeVortexesParams.I2);        
    else
        GPUDiffVeloFAST(wakeVortexesParams.epsastWake, wakeVortexesParams.I1, wakeVortexesParams.I2);       
#else
    CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromWake(W.getWake(), wakeVortexesParams.epsastWake, W.getWake(), wakeVortexesParams.I1, wakeVortexesParams.I2);  
#endif
 
     
    for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
    {
        //не нужно, т.к. сделано выше перед началом вычисления скоростей
        //W.getNonConstBoundary(bou).virtualWake.WakeSynchronize();
        
        
    //виртуальные на границе на след
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_I1I2))                
        GPUCalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets(W.getWake(), wakeVortexesParams.epsastWake, W.getBoundary(bou), wakeVortexesParams.I1, wakeVortexesParams.I2);
#else           
        CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromSheets(W.getWake(), wakeVortexesParams.epsastWake, W.getBoundary(bou), wakeVortexesParams.I1, wakeVortexesParams.I2);
#endif          
    } //for bou
    
    Point2D I2;
    double I1;
    
#pragma omp parallel for private(I1, I2)
    for (int vt = 0; vt < (int)wakeVortexesParams.diffVelo.size(); ++vt)
    {
        I2 = wakeVortexesParams.I2[vt];
        I1 = wakeVortexesParams.I1[vt];
 
        if (fabs(I1) < 1.e-8)
            wakeVortexesParams.diffVelo[vt] = { 0.0, 0.0 };
        else
            wakeVortexesParams.diffVelo[vt] = I2 * (1.0 / (I1 * std::max(wakeVortexesParams.epsastWake[vt], W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.getMinEpsAst())));
    }   
}//CalcDiffVeloI1I2()

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets()

void Velocity::CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets	(	const WakeDataBase &	pointsDb,
		const std::vector< double > &	domainRadius,
		const Boundary &	bnd,
		std::vector< double > &	I1,
		std::vector< Point2D > &	I2
	)

Todo:

Понять природу магической константы 8.0 и синхронизировать с GPU

Todo:

Сделать переменной и синхронизировать с GPU

Todo:

Учитываем пока только нулевой момент решения

Definition at line 264 of file Velocity2D.cpp.

{
    double tCPUSTART, tCPUEND;
 
    tCPUSTART = omp_get_wtime();
 
    std::vector<double> selfI1(pointsDb.vtx.size(), 0.0);
    std::vector<Point2D> selfI2(pointsDb.vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
#pragma warning (push)
#pragma warning (disable: 4101)
    //Локальные переменные для цикла
    Point2D Rij;
    double rij, expr;
    double diffRadius;
    double left;
    double right;
    double posJx;
    double domRad;
#pragma warning (pop)
 
 
#pragma omp parallel for default(none) shared(selfI1, selfI2, domainRadius, bnd, pointsDb, std::cout) private(Rij, rij, expr, domRad, diffRadius, left, right, posJx)
    for (int i = 0; i < pointsDb.vtx.size(); ++i)
    {
        const Vortex2D& vtxI = pointsDb.vtx[i];
 
        domRad = std::max(domainRadius[i], W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.getMinEpsAst());
 
        diffRadius = 8.0 * domRad;
 
        left = vtxI.r()[0] - diffRadius;
        right = vtxI.r()[0] + diffRadius;
 
        for (size_t j = 0; j < bnd.afl.getNumberOfPanels(); ++j)
        {
            const int nQuadPt = 3;
 
            const double ptG = bnd.sheets.freeVortexSheet(j, 0) * bnd.afl.len[j] / nQuadPt;
 
            for (int q = 0; q < nQuadPt; ++q)
            {
                const Point2D& ptJ = bnd.afl.getR(j) + bnd.afl.tau[j] * (q + 0.5) * bnd.afl.len[j] * (1.0 / nQuadPt);  // vorticesDb.vtx[j];
                posJx = ptJ[0];
 
                if ((left < posJx) && (posJx < right))
                {
                    Rij = vtxI.r() - ptJ;
                    rij = Rij.length();
                    if (rij < diffRadius && rij > 1.e-10)
                    {
                        expr = exp(-rij / domRad);
                        selfI2[i] += (ptG * expr / rij) * Rij;
                        selfI1[i] += ptG * expr;
                    }
                }//if (rij>1e-6)
            }
        }//for j
    } // for r
 
    for (size_t i = 0; i < I1.size(); ++i)
    {
        I1[i] += selfI1[i];
        I2[i] += selfI2[i];
    }
 
    tCPUEND = omp_get_wtime();
    //W.getInfo('t') << "DIFF_CPU: " << tCPUEND - tCPUSTART << std::endl;
}//CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets(...)

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake()

void Velocity::CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake	(	const WakeDataBase &	pointsDb,
		const std::vector< double > &	domainRadius,
		const WakeDataBase &	vorticesDb,
		std::vector< double > &	I1,
		std::vector< Point2D > &	I2
	)

Вычисление числителей и знаменателей диффузионных скоростей в заданном наборе точек

Parameters

[in]	pointsDb	константная ссылка на базу данных пелены из вихрей, в которых надо сосчитать диффузионные скорости
[in]	domainRadius	константная ссылка на вектор радиусов вихревых доменов
[in]	vorticesDb	константная ссылка на на базу данных пелены из вихрей,от которых надо сосчитать влияния на points
[out]	I1	ссылка на вектор величин I1 (знаменателей в диффузионных скоростях) в требуемых точках
[out]	I2	ссылка на вектор величин I2 (числителей в диффузионных скоростях) в требуемых точках

Todo:

Понять природу магической константы 8.0 и синхронизировать с GPU

Definition at line 206 of file Velocity2D.cpp.

{
    std::vector<double> selfI1(pointsDb.vtx.size(), 0.0);
    std::vector<Point2D> selfI2(pointsDb.vtx.size(), { 0.0, 0.0 }); 
 
#pragma warning (push)
#pragma warning (disable: 4101)
    //Локальные переменные для цикла
    Point2D Rij;
    double rij, expr;
    double diffRadius, domRad;
    double left;
    double right;
    double posJx;
#pragma warning (pop)
 
#pragma omp parallel for default(none) shared(selfI1, selfI2, domainRadius, vorticesDb, pointsDb) private(Rij, rij, expr, diffRadius, domRad, left, right, posJx)
    for (int i = 0; i < pointsDb.vtx.size(); ++i)
    {
        const Vortex2D& vtxI = pointsDb.vtx[i];
 
        domRad = std::max(domainRadius[i], W.getPassport().wakeDiscretizationProperties.getMinEpsAst());
 
        diffRadius = 8.0 * domRad;
 
        left = vtxI.r()[0] - diffRadius;
        right = vtxI.r()[0] + diffRadius;
 
        for (size_t j = 0; j < vorticesDb.vtx.size(); ++j)
        {
            const Vortex2D& vtxJ = vorticesDb.vtx[j];
            posJx = vtxJ.r()[0];
 
            if ((left < posJx) && (posJx < right))
            {
                Rij = vtxI.r() - vtxJ.r();
                rij = Rij.length();
                if (rij < diffRadius && rij > 1.e-10)
                {
                    expr = exp(-rij / domRad);
                    selfI2[i] += (vtxJ.g()* expr / rij) * Rij;
                    selfI1[i] += vtxJ.g()*expr;
                }
            }//if (rij>1e-6)
        }//for j
    } // for r
 
 
    for (size_t i = 0; i < I1.size(); ++i)
    {
        I1[i] += selfI1[i];
        I2[i] += selfI2[i];
    }
}//CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake(...)

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromSheets()

void Velocity::CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromSheets	(	const WakeDataBase &	pointsDb,
		const std::vector< double > &	domainRadius,
		const Boundary &	bnd,
		std::vector< double > &	I1,
		std::vector< Point2D > &	I2
	)

Definition at line 1093 of file Velocity2D.cpp.

{
    CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromSheets(pointsDb, domainRadius, bnd, I1, I2);
}

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromWake()

void Velocity::CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromWake	(	const WakeDataBase &	pointsDb,
		const std::vector< double > &	domainRadius,
		const WakeDataBase &	vorticesDb,
		std::vector< double > &	I1,
		std::vector< Point2D > &	I2
	)

Definition at line 1088 of file Velocity2D.cpp.

{
    CalcDiffVeloI1I2ToSetOfPointsFromWake(pointsDb, domainRadius, vorticesDb, I1, I2);
}//CalcDiffVeloI1I2ToWakeFromWake(...)

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

CalcVeloToWakeVP()

void Velocity::CalcVeloToWakeVP ( )

virtual

Вычисление скоростей в точках wakeVP.

Definition at line 1013 of file Velocity2D.cpp.

{
    std::vector<Point2D> velConvWake;
    std::vector<std::vector<Point2D>> velConvBou;
 
    int addWSize = (int)W.getMeasureVP().getWakeVP().vtx.size();
 
    velConvWake.resize(addWSize, { 0.0, 0.0 });
 
    velConvBou.resize(W.getNumberOfBoundary());
    for (size_t i = 0; i < W.getNumberOfBoundary(); ++i)
        velConvBou[i].resize(addWSize, { 0.0, 0.0 });
 
    std::vector<Point2D>& velocityRef = W.getNonConstMeasureVP().getNonConstVelocity();
    velocityRef.assign(addWSize, W.getV0());
 
 
#if (defined(USE_CUDA))
    W.getNonConstCuda().RefreshVP();
#endif
 
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_VP))
    std::unique_ptr<BHcu::CudaTreeInfo>& cntrTree = W.getNonConstCuda().cntrTreeVP;
    if (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second == 1)
    {
        if (W.getCurrentStep() == 0 || W.isAnyMovableOrDeformable())
        {
            cntrTree->MemoryAllocate((int)W.getCuda().n_CUDA_velVP);
            cntrTree->Update((int)W.getMeasureVP().getWakeVP().vtx.size(), W.getMeasureVP().getWakeVP().devVtxPtr, 0.0);
            cntrTree->Build();
        }
    }
    GPUCalcConvVeloToSetOfPointsFromWake(cntrTree, W.getMeasureVP().getWakeVP(), velocityRef, W.getNonConstMeasureVP().getNonConstDomainRadius(), true, false);
#else
    switch (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second)
    {
    case 0:
        CalcConvVeloToSetOfPointsFromWake(W.getMeasureVP().getWakeVP(), velConvWake, W.getNonConstMeasureVP().getNonConstDomainRadius(), true, false);
        break;
    case 1:
        CalcConvVPVeloToSetOfPointsFromWake(W.getMeasureVP().getWakeVP(), velConvWake, W.getNonConstMeasureVP().getNonConstDomainRadius(), true, false);
    }
#endif             
     
    for (size_t i = 0; i < W.getNumberOfBoundary(); ++i)
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_VP))          
        switch (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second)
        {
        case 0:
            W.getNonConstBoundary(i).GPUCalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(W.getMeasureVP().getWakeVP(), velConvBou[i]);
 
            for (int s = 0; s < addWSize; ++s)
                velocityRef[s] += velConvWake[s];
 
            for (size_t bou = 0; bou < velConvBou.size(); ++bou)
                for (int j = 0; j < addWSize; ++j)
                    velocityRef[j] += velConvBou[bou][j];
            break;
        case 1:
            if (i == 0)
                GPUCalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(cntrTree, W.getMeasureVP().getWakeVP(), velocityRef);
            break;
        }
#else
        W.getNonConstBoundary(i).CalcConvVelocityToSetOfPointsFromSheets(W.getMeasureVP().getWakeVP(), velConvBou[i]);
        for (int i = 0; i < addWSize; ++i)
            velocityRef[i] += velConvWake[i];
 
        for (size_t bou = 0; bou < velConvBou.size(); ++bou)
            for (int j = 0; j < addWSize; ++j)
                velocityRef[j] += velConvBou[bou][j];
#endif
}// CalcVeloToWakeVP()

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

FillRhs()

void Velocity::FillRhs

(

Eigen::VectorXd &

rhsReord

)

const

!!!!!!!!!!влияние присоединенных слоев от самого себя и от других профилей

Definition at line 781 of file Velocity2D.cpp.

{
    Eigen::VectorXd locRhs;
    std::vector<double> lastRhs(W.getNumberOfBoundary());
 
    size_t currentRow = 0;
    size_t currentSkosRow = 0;
 
    size_t nAllVars = 0;
    for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
        nAllVars += W.getBoundary(bou).GetUnknownsSize();
 
    for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
    {
        const Airfoil& afl = W.getAirfoil(bou);
        size_t np = afl.getNumberOfPanels();
 
        size_t nVars;
 
        nVars = W.getBoundary(bou).GetUnknownsSize();
        locRhs.resize(nVars);
 
 
        std::vector<double> wakeRhs;
 
        double tt1 = omp_get_wtime();
 
#if (defined(__CUDACC__) || defined(USE_CUDA)) && (defined(CU_RHS))
        W.timerRhs.reset();
        W.timerRhs.start();
        if (W.getPassport().numericalSchemes.velocityComputation.second == 1)       
            GPUFASTGetWakeInfluenceToRhs(afl, wakeRhs);
        else
            GPUGetWakeInfluenceToRhs(afl, wakeRhs);
        W.timerRhs.stop();
#else
        GetWakeInfluenceToRhs(afl, wakeRhs);
#endif  
        std::vector<double> vInfRhs;
        afl.GetInfluenceFromVInfToPanel(vInfRhs);
 
#pragma omp parallel for \
    default(none) \
    shared(locRhs, afl, bou, wakeRhs, vInfRhs, np) \
    schedule(dynamic, DYN_SCHEDULE)
        for (int i = 0; i < (int)afl.getNumberOfPanels(); ++i)
        {
            locRhs(i) = -vInfRhs[i] - wakeRhs[i] + 0.25 * ((afl.getV(i) + afl.getV(i + 1)) & afl.tau[i]); //0.25 * (afl.getV(i) + afl.getV(i + 1))*afl.tau[i] - прямолинейные
            if (W.getBoundary(bou).sheetDim > 1)
                locRhs(np + i) = -vInfRhs[np + i] - wakeRhs[np + i];
 
            //Если включен быстрый метод и есть подвижные тела, то пока что все равно вычисляем IQ
            if (W.isAnyMovableOrDeformable())
            {
                for (size_t q = 0; q < W.getNumberOfBoundary(); ++q)
                {
                    const auto& sht = W.getBoundary(q).sheets;
                    const auto& iq = W.getIQ(bou, q);
 
                    const Airfoil& aflOther = W.getAirfoil(q);
                    if (W.getMechanics(q).isMoves)
                    {
                        for (size_t j = 0; j < aflOther.getNumberOfPanels(); ++j)
                        {
                            if ((i != j) || (bou != q))
                            {
                                locRhs(i) += -iq.first(i, j) * sht.attachedVortexSheet(j, 0);
                                locRhs(i) += -iq.second(i, j) * sht.attachedSourceSheet(j, 0);
                            }//if (i != j)
 
                        }//for j
                    }
                }//for q
            }
        }//for i
 
        lastRhs[bou] = 0.0;
 
#pragma omp for
        for (int q = 0; q < (int)afl.gammaThrough.size(); ++q)
            lastRhs[bou] += afl.gammaThrough[q];
 
 
        const double currT = W.getCurrentTime();
        const double dt = W.getPassport().timeDiscretizationProperties.dt;
 
        lastRhs[bou] += (W.getMechanics(bou).circulation - W.getMechanics(bou).circulationOld) * (W.getAirfoil(bou).inverse ? 1.0 : -1.0);
 
 
        //размазываем правую часть      
        for (size_t i = 0; i < nVars; ++i)
            rhsReord(i + currentSkosRow) = locRhs(i);
 
        rhsReord(nAllVars + bou) = lastRhs[bou];
 
        currentRow += nVars + 1;
        currentSkosRow += nVars;
    }// for bou
}

Here is the call graph for this function:

GetWakeInfluenceToRhs()

void Velocity::GetWakeInfluenceToRhs	(	const Airfoil &	afl,
		std::vector< double > &	wakeRhs
	)		const

Генерация вектора влияния вихревого следа на профиль

Генерирует вектор влияния вихревого следа на профиль, используемый затем для расчета вектора правой части.

Parameters

[in]	afl	константная ссылка на профиль, правая часть для которого вычисляется
[out]	wakeRhs	ссылка на вектор влияния вихревого следа на ОДИН профиль

Definition at line 612 of file Velocity2D.cpp.

{
    size_t np = afl.getNumberOfPanels();
    size_t shDim = W.getBoundary(afl.numberInPassport).sheetDim;
 
    wakeRhs.resize(W.getBoundary(afl.numberInPassport).GetUnknownsSize());
 
    //локальные переменные для цикла    
    std::vector<double> velI(shDim, 0.0);
 
#pragma omp parallel for default(none) shared(shDim, afl, np, wakeRhs, IDPI) private(velI)
    for (int i = 0; i < np; ++i)
    {
        velI.assign(shDim, 0.0);
 
        if (W.getWake().vtx.size() > 0)
        {
            //Учет влияния следа
            afl.GetInfluenceFromVorticesToPanel(i, W.getWake().vtx.data(), W.getWake().vtx.size(), velI);
        }
 
        if (W.getSource().vtx.size() > 0)
        {
            //Учет влияния источников
            afl.GetInfluenceFromSourcesToPanel(i, W.getSource().vtx.data(), W.getSource().vtx.size(), velI);
        }
 
        for (size_t j = 0; j < shDim; ++j)
            velI[j] *= IDPI / afl.len[i];
 
        wakeRhs[i] = velI[0];
 
        if (shDim != 1)
            wakeRhs[np + i] = velI[1];
    }//for i
}//GetWakeInfluenceToRhs(...)

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

LimitDiffVelo()

void Velocity::LimitDiffVelo

(

std::vector< Point2D > &

diffVel

)

Контроль больших значений диффузионных скоростей

Parameters

[in,out]

diffVel

ссылка на вектор диффузионных скоростей

Definition at line 136 of file Velocity2D.cpp.

{
    for (size_t i = 0; i < diffVel.size(); ++i)
    {
        Point2D& diffV = diffVel[i];        
 
        if (diffV.length() > 1.5 * W.getPassport().physicalProperties.vRef)
            diffV.normalize(1.5 * W.getPassport().physicalProperties.vRef);
    }
}

Here is the call graph for this function:

Here is the caller graph for this function:

ResizeAndZero()

void Velocity::ResizeAndZero

(

)

Очистка старых массивов под хранение скоростей, выделение новой памяти и обнуление

Вызывается в CalcVortexVelo() на каждом шаге расчета перед непосредственно расчетом скоростей

Definition at line 516 of file Velocity2D.cpp.

{
    W.getTimers().start("ConvVel"); 
    wakeVortexesParams.convVelo.clear();
    wakeVortexesParams.convVelo.resize(W.getWake().vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
    W.getTimers().stop("ConvVel");
 
    W.getTimers().start("DiffVel");
    wakeVortexesParams.I0.clear();
    wakeVortexesParams.I0.resize(W.getWake().vtx.size(), 0.0);
 
    wakeVortexesParams.I1.clear();
    wakeVortexesParams.I1.resize(W.getWake().vtx.size(), 0.0);
 
    wakeVortexesParams.I2.clear();
    wakeVortexesParams.I2.resize(W.getWake().vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
    wakeVortexesParams.I3.clear();
    wakeVortexesParams.I3.resize(W.getWake().vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
    wakeVortexesParams.diffVelo.clear();
    wakeVortexesParams.diffVelo.resize(W.getWake().vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
    wakeVortexesParams.epsastWake.clear();
    wakeVortexesParams.epsastWake.resize(W.getWake().vtx.size(), 0.0);
    W.getTimers().stop("DiffVel");
 
    //Создаем массивы под виртуальные вихри
    W.getTimers().start("ConvVel");
    virtualVortexesParams.clear();
    virtualVortexesParams.resize(W.getNumberOfBoundary());
    W.getTimers().stop("ConvVel");
 
    for (size_t bou = 0; bou < W.getNumberOfBoundary(); ++bou)
    {
        W.getTimers().start("ConvVel");
        virtualVortexesParams[bou].convVelo.clear();
        virtualVortexesParams[bou].convVelo.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
        W.getTimers().stop("ConvVel");
 
        W.getTimers().start("DiffVel");
        virtualVortexesParams[bou].I0.clear();
        virtualVortexesParams[bou].I0.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), 0.0);
 
        virtualVortexesParams[bou].I1.clear();
        virtualVortexesParams[bou].I1.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), 0.0);
 
        virtualVortexesParams[bou].I2.clear();
        virtualVortexesParams[bou].I2.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
        virtualVortexesParams[bou].I3.clear();
        virtualVortexesParams[bou].I3.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
        virtualVortexesParams[bou].diffVelo.clear();
        virtualVortexesParams[bou].diffVelo.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), { 0.0, 0.0 });
 
        virtualVortexesParams[bou].epsastWake.clear();
        virtualVortexesParams[bou].epsastWake.resize(W.getBoundary(bou).virtualWake.vtx.size(), 0.0);
 
        W.getTimers().stop("DiffVel");
    }
}//ResizeAndZero()

Here is the call graph for this function:

SaveVisStress()

void Velocity::SaveVisStress

(

)

Сохранение вязких напряжений

Вызывается в CalcDiffVelo()

Definition at line 580 of file Velocity2D.cpp.

{
    if ((W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVtxStep > 0) && (W.ifDivisible(W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVisStress)))
        //      if ((W.getPassport().timeDiscretizationProperties.saveVTK > 0) && (W.ifDivisible(10)) && (W.getNumberOfAirfoil() > 0))
    {
        for (size_t q = 0; q < W.getNumberOfAirfoil(); ++q)
        {
            if (q == 0)
                VMlib::CreateDirectory(W.getPassport().dir, "visStress");
 
            std::stringstream ss;
            ss << "VisStress_" << q << "-";
            std::string fname = VMlib::fileNameStep(ss.str(), W.getPassport().timeDiscretizationProperties.nameLength, W.getCurrentStep(), "txt");
            std::ofstream outfile;
            outfile.open(W.getPassport().dir + "visStress/" + fname);
 
            outfile << W.getAirfoil(q).viscousStress.size() << std::endl; //Сохранение числа вихрей в пелене
 
            for (size_t i = 0; i < W.getAirfoil(q).viscousStress.size(); ++i)
            {
                const Point2D& r = 0.5 * (W.getAirfoil(q).getR(i + 1) + W.getAirfoil(q).getR(i));
                double gi = W.getAirfoil(q).viscousStress[i];
                outfile << static_cast<int>(i) << " " << r[0] << " " << r[1] << " " << gi << std::endl;
            }//for i    
            outfile.close();
        }
    }
}//SaveVisStress()

Here is the call graph for this function:

Member Data Documentation

optimizedVelocity

OptimizedVelocity VM2D::Velocity::optimizedVelocity

Definition at line 117 of file Velocity2D.h.

virtualVortexesParams

std::vector<VortexesParams> VM2D::Velocity::virtualVortexesParams

Вектор струтур, определяющий параметры виртуальных вихрей для профилей

Definition at line 115 of file Velocity2D.h.

W

const World2D& VM2D::Velocity::W

protected

Константная ссылка на решаемую задачу

Definition at line 108 of file Velocity2D.h.

wakeVortexesParams

VortexesParams VM2D::Velocity::wakeVortexesParams

Струтура, определяющая параметры вихрей в следе

Definition at line 112 of file Velocity2D.h.

---

The documentation for this class was generated from the following files:

• VM2D/Velocity2D/Velocity2D.h
• VM2D/Velocity2D/Velocity2D.cpp