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基于SPH方法与GPU并行计算的复杂阶梯流数值模拟

论文摘要

为了更有效地模拟和分析地铁站内复杂楼梯上洪水流动的动力学特征,采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)并借助GPU并行计算技术对复杂形态(带1、2、3个休息平台的直行、直角转弯L型)阶梯上洪水流动特征和漫延过程进行数值建模和计算分析。基于SPH方法和GPU并行加速的复杂阶梯流模型的数值模拟结果表明:该模型不但可以计算获得更好的阶梯流流态,而且具有较高的计算效率;不同休息平台数、不同形态阶梯上洪水水流呈现差别较大的水流特征;该模型借助GPU并行加速,适合研究大尺度复杂楼梯上洪水漫延问题,可为分析和评估洪水水流对地铁站楼梯上被困人员疏散过程的影响提供有力的工具。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 SPH方法
  •   1.1 SPH基本原理
  •   1.2 SPH形式的Navier-Stokes方程
  •   1.3 光滑函数
  •   1.4 粒子位移的更新
  •   1.5 状态方程
  • 2 GPUSPH模型
  • 3 模拟结果与分析
  •   3.1 复杂阶梯流模型的基本情况
  •   3.2 阶梯流模拟结果验证分析
  •   3.3 不同休息平台对直行阶梯上水流特性的影响
  •   3.4 阶梯形态对洪水水流流动特性的影响
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴建松,李娜,刘文雨,周世禄

    关键词: 安全工程,地铁站,洪水,阶梯流,光滑粒子流体动力学,并行计算

    来源: 安全与环境学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输

    单位: 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(11502283),国家重点研发计划项目(2017YFC0805001)

    分类号: U231.4

    DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.03.007

    页码: 774-779

    总页数: 6

    文件大小: 977K

    下载量: 154

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/cf19f8cb4fd06244b66eda43.html