基于非结构化网格的高可扩展并行有限体积格子Boltzmann方法

论文摘要

均匀网格格子Boltzmann方法虽然有其优势,但是在模拟大规模流场信息以及复杂几何边界时仍然存在困难。为此,文中给出了非结构化网格下的有限体积格子Boltzmann方法。该方法采用cell-centered方案,使用low-diffusion Roe方案计算对流通量密度,通过最小二乘方法计算粒子分布函数的梯度。为了能够模拟大规模复杂流场情况,文中给出了非结构化网格有限体积格子Boltzmann方法的并行方法。该法通过ParMETIS划分流场的非结构化网格,将网格近似平均地发送给MPI进程,比较了两种不同规模的网格单元的并行性能。文中通过以下两点验证了并行算法的正确性:1)顶盖方腔驱动流,Re=400,1 000,3 200,5 000;2)圆柱绕流,Re=10,20,40。并行数值实验的结果表明所提并行算法在1 920核上仍然拥有良好的可扩展性,在1 920个核上的并行效率可以达到在240核上效率的78.42%。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 徐磊,陈荣亮,蔡小川

关键词: 有限体积格子方法,非结构化网格,并行计算

来源: 计算机科学 2019年08期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 力学

单位: 中国科学院深圳先进技术研究院,美国科罗拉多大学博尔德分校计算机系

基金: 国家重点研发计划高性能计算重点专项(2016YFB0200601),深圳市E级工程与科学计算重点实验室(ZDSYS201703031711426),深圳市基础研究项目(JCYJ20160331193229720,JCYJ20170307165328836),国家自然科学基金(61531166003)资助

分类号: O35

页码: 84-88

总页数: 5

文件大小: 1284K

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