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题名叶轮机械大规模CFD并行计算方法应用验证
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作者
赵磊
俞一波
高丽敏
李瑞宇
王可鑫
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机构
西北工业大学动力与能源学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期13-23,共11页
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基金
国家自然科学基金(51706183,52106053)。
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文摘
针对叶轮机械全环模型在大规模数值模拟中的计算需求,结合叶片通道模型的周期性特征,提出了一种创新的分层几何区域分解方法。这种方法通过有效地分解计算任务,实现了在不同计算核心间的负载均衡,优化了并行计算效率。在具备300PFlops(每秒3×10^(17)次浮点计算)和200PFlops(每秒2×10^(17)次浮点计算)计算能力的高性能计算平台上,本方法能够在1~6 h内完成1.8亿网格规模的多级压气机全环求解。通过对多个典型叶轮机械的算例分析,全面验证了所提出并行方法的性能和计算精度。结果表明,各模型的计算结果与实验数据高度一致,计算误差不超过6%,确保了计算准确。在万核规模的计算任务中,所采用的并行计算方法能够实现线性加速,并行效率在90%以上,证明了其在大规模计算中的高效性。此外,本方法在国产高性能计算平台上同样表现出良好的可移植性和适应性,充分展示了其在不同硬件架构上的广泛适用性及有效性。
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关键词
叶轮机械
多级压气机
高性能计算
计算流体力学
全环计算
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Keywords
Turbomachinery
Multi-stage compressor
High performance computing
Computational fluid dynamics
Full-annulus calculation
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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