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基于多线程并行的动态自适应建表加速算法在气相爆轰模拟中的应用
被引量:
2
1
作者
吴锦涛
董刚
栗保明
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期934-944,共11页
在带详细化学反应机理的气相爆轰过程数值模拟中,化学反应源项的刚性和非线性会使计算花费大量时间。为了提高化学反应的计算效率同时不降低计算精度,针对包含氢气与氧气详细化学反应机理的二维气相爆轰过程,提出了各线程独自建表和所...
在带详细化学反应机理的气相爆轰过程数值模拟中,化学反应源项的刚性和非线性会使计算花费大量时间。为了提高化学反应的计算效率同时不降低计算精度,针对包含氢气与氧气详细化学反应机理的二维气相爆轰过程,提出了各线程独自建表和所有线程共有单表两种基于多线程并行的动态自适应建表(ISAT)算法,以取代原始的直接积分(DI),在不损失计算精度的条件下提高计算效率。两种并行算法分别采用了各线程独立建表和所有线程共建单表的方式,以此分析建表方式对计算效率的影响。在此基础上,还分析了建表容差判据和数值格式对计算效率的影响。研究结果表明:基于ISAT的并行算法在所有条件下均能提供与DI结果相当的计算精度,各线程独立建表的计算效率较共建单表的方法有更高的计算效率,其化学反应计算的加速比为2.17~2.43;并行建表算法不仅能够准确地描述二维气相爆轰波的传播过程,还可以提高化学反应流并行计算的计算效率。
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关键词
爆轰波
多线程并行计算
动态自适应建表
加速算法
直接积分
数值格式
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职称材料
用多次建表的ISAT方法计算激波诱导火焰失稳
被引量:
1
2
作者
董刚
李先锋
+2 位作者
范宝春
蒋勇
陈义良
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期515-520,共6页
对减少燃烧反应化学计算时间的动态自适应建表(ISAT)方法进行了改进,采用多次建表的方法计算了激波诱导火焰失稳的二维瞬态过程.计算结果表明,ISAT方法与直接积分计算结果以及实验结果吻合较好,能够满足计算精度的要求.多次建表方法在...
对减少燃烧反应化学计算时间的动态自适应建表(ISAT)方法进行了改进,采用多次建表的方法计算了激波诱导火焰失稳的二维瞬态过程.计算结果表明,ISAT方法与直接积分计算结果以及实验结果吻合较好,能够满足计算精度的要求.多次建表方法在没有降低ISAT方法效率的前提下,可有效限制数据表容量,总CPU计算时间可减少2.53倍,其中化学反应的CPU计算时间则减少3.75倍.对瞬态燃烧问题而言,多次建表ISAT方法提供了减少燃烧化学反应计算时间的有效思路.
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关键词
动态自适应建表
化学反应
火焰失稳
计算精度和效率
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职称材料
脉冲爆轰发动机第一和第二次循环的数值模拟
被引量:
1
3
作者
于陆军
范宝春
+1 位作者
归明月
董刚
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期439-443,共5页
对脉冲爆轰发动机两次循环工作过程进行轴对称数值模拟,考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理,通过改进的ISAT方法(动态自适应建表)减少反应化学的计算时间。数值结果显示了脉冲爆轰发动机充气,起爆,卸压...
对脉冲爆轰发动机两次循环工作过程进行轴对称数值模拟,考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理,通过改进的ISAT方法(动态自适应建表)减少反应化学的计算时间。数值结果显示了脉冲爆轰发动机充气,起爆,卸压和再充气的循环工作过程。根据数值计算结果,详细地讨论了两次循环管内、外流场的结构间的差异。两次循环中管内、外流场结构的差异又导致二者推力和冲量的不同。
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关键词
爆炸力学
多循环脉冲爆轰发动机
动态自适应建表
悬挂激波
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职称材料
题名
基于多线程并行的动态自适应建表加速算法在气相爆轰模拟中的应用
被引量:
2
1
作者
吴锦涛
董刚
栗保明
机构
南京理工大学瞬态物理国家重点实验室
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期934-944,共11页
基金
国家自然科学基金项目(11372140)
文摘
在带详细化学反应机理的气相爆轰过程数值模拟中,化学反应源项的刚性和非线性会使计算花费大量时间。为了提高化学反应的计算效率同时不降低计算精度,针对包含氢气与氧气详细化学反应机理的二维气相爆轰过程,提出了各线程独自建表和所有线程共有单表两种基于多线程并行的动态自适应建表(ISAT)算法,以取代原始的直接积分(DI),在不损失计算精度的条件下提高计算效率。两种并行算法分别采用了各线程独立建表和所有线程共建单表的方式,以此分析建表方式对计算效率的影响。在此基础上,还分析了建表容差判据和数值格式对计算效率的影响。研究结果表明:基于ISAT的并行算法在所有条件下均能提供与DI结果相当的计算精度,各线程独立建表的计算效率较共建单表的方法有更高的计算效率,其化学反应计算的加速比为2.17~2.43;并行建表算法不仅能够准确地描述二维气相爆轰波的传播过程,还可以提高化学反应流并行计算的计算效率。
关键词
爆轰波
多线程并行计算
动态自适应建表
加速算法
直接积分
数值格式
Keywords
detonation wave
multi-threaded parallel integration
in situ adaptive tabulation acceleratedalgorithm
direct integration
numerical scheme
分类号
O382.1 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
用多次建表的ISAT方法计算激波诱导火焰失稳
被引量:
1
2
作者
董刚
李先锋
范宝春
蒋勇
陈义良
机构
南京理工大学瞬态物理国家重点实验室
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室
中国科学技术大学热科学和能源工程系
出处
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期515-520,共6页
基金
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金资助项目(KFJJ06-3)
文摘
对减少燃烧反应化学计算时间的动态自适应建表(ISAT)方法进行了改进,采用多次建表的方法计算了激波诱导火焰失稳的二维瞬态过程.计算结果表明,ISAT方法与直接积分计算结果以及实验结果吻合较好,能够满足计算精度的要求.多次建表方法在没有降低ISAT方法效率的前提下,可有效限制数据表容量,总CPU计算时间可减少2.53倍,其中化学反应的CPU计算时间则减少3.75倍.对瞬态燃烧问题而言,多次建表ISAT方法提供了减少燃烧化学反应计算时间的有效思路.
关键词
动态自适应建表
化学反应
火焰失稳
计算精度和效率
Keywords
in situ adaptive tabulation
chemical reaction
flame instability
computational accuracy and efficiency
分类号
O362 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
脉冲爆轰发动机第一和第二次循环的数值模拟
被引量:
1
3
作者
于陆军
范宝春
归明月
董刚
机构
南京理工大学瞬态物理实验室
出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期439-443,共5页
基金
国家自然科学基金项目(10472047
50336030)
北京理工大学爆炸科学与技术重点实验室开放基金(KFJJ06-3)
文摘
对脉冲爆轰发动机两次循环工作过程进行轴对称数值模拟,考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理,通过改进的ISAT方法(动态自适应建表)减少反应化学的计算时间。数值结果显示了脉冲爆轰发动机充气,起爆,卸压和再充气的循环工作过程。根据数值计算结果,详细地讨论了两次循环管内、外流场的结构间的差异。两次循环中管内、外流场结构的差异又导致二者推力和冲量的不同。
关键词
爆炸力学
多循环脉冲爆轰发动机
动态自适应建表
悬挂激波
Keywords
mechanics of explosion
multi-cycle PDE
in situ adaptive tabulation
suspended shock
分类号
O381 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多线程并行的动态自适应建表加速算法在气相爆轰模拟中的应用
吴锦涛
董刚
栗保明
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用多次建表的ISAT方法计算激波诱导火焰失稳
董刚
李先锋
范宝春
蒋勇
陈义良
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
脉冲爆轰发动机第一和第二次循环的数值模拟
于陆军
范宝春
归明月
董刚
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
1
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下载PDF
职称材料
已选择
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