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靠近排列的两个交错方柱三维绕流的数值模拟
1
作者
朱祚金
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2002年第3期425-431,共7页
通过用时间分裂算法求解Navier－Stokes方程,对中等Reynolds数下靠近排列的两个交错方柱三维绕流进行了数值模拟,其中,中间速度场用四阶Adams格式计算,压力场通过结合近似因子分解方法AF1与稳定的双共轭梯度方法Bi-CGSTAB进行迭代求解...
通过用时间分裂算法求解Navier－Stokes方程,对中等Reynolds数下靠近排列的两个交错方柱三维绕流进行了数值模拟,其中,中间速度场用四阶Adams格式计算,压力场通过结合近似因子分解方法AF1与稳定的双共轭梯度方法Bi-CGSTAB进行迭代求解．数值模拟发现当两个方柱靠得较近时,有互相吸引趋势,而且上游方柱的Strouhal数较大．方柱的交错排列方式对绕流影响明显．计算结果与实验定性吻合,而且比用MAC－AF1方法计算的结果好．
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关键词
方柱三维绕流
数值模拟
交错排列
近似因子分解
双共轭梯度方法
时间分裂算法
NAVIER-STOKES方程
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职称材料
基于神威超算平台的三维方柱绕流大规模并行数值计算与分析
被引量：
2
2
作者
张亚英
吴乘胜
+1 位作者
王建春
顾寒锋
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期1255-1267,共13页
异构众核已成为超级计算机架构的发展趋势,而如何有效利用异构超算系统的能力,是当前CFD界面临的一项重大挑战。本文基于神威异构超算平台,采用自主开发代码,开展三维非定常不可压流动的大规模并行数值模拟研究。论文的数值计算采用MPI+...
异构众核已成为超级计算机架构的发展趋势,而如何有效利用异构超算系统的能力,是当前CFD界面临的一项重大挑战。本文基于神威异构超算平台,采用自主开发代码,开展三维非定常不可压流动的大规模并行数值模拟研究。论文的数值计算采用MPI+Athread多级并行方式,其中在Athread众核并行时,针对神威众核处理器的特点,采用循环融合的方式对SIMPLE算法求解流程进行优化,提升加速效果。首先以Re=10的三维方柱准定常绕流为例,开展并行计算测试,包括MPI并行和MPI+Athread多级并行,结果显示2025万网格125进程MPI并行效率为70%以上,Athread众核并行加速7.9倍。随后,针对Re=250的三维方柱非定常绕流,开展网格数量从384万到2.46亿的大规模并行计算,结果与相关文献符合良好,同时表明网格数量增加能够更好地捕捉流场细节。本文的研究工作展现了神威异构超算平台在非定常不可压缩流动CFD大规模并行计算方面的应用能力。
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关键词
异构超算平台
三维
方柱
绕
流
数值模拟
SIMPLE算法
MPI+Athread并行计算
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职称材料
基于“神威·太湖之光”的三维有限长方柱绕流直接数值模拟
3
作者
张亚英
吴乘胜
+1 位作者
王建春
金奕星
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期205-212,共8页
[目的]旨在探索基于国产处理器的异构超算平台在船舶水动力学领域的应用效果。[方法]基于“神威·太湖之光”超级计算机,采用MPI+Athread的编程方法,对雷诺数Re=250的三维有限长方柱绕流进行直接数值模拟,并对模拟结果进行验证与分...
[目的]旨在探索基于国产处理器的异构超算平台在船舶水动力学领域的应用效果。[方法]基于“神威·太湖之光”超级计算机,采用MPI+Athread的编程方法,对雷诺数Re=250的三维有限长方柱绕流进行直接数值模拟,并对模拟结果进行验证与分析。模拟使用的网格规模最大达到245.76百万(t=600 s,dt=0.001),并行规模最高达到133 120核。[结果]经统计,在133 120核并行规模下245.76百万网格规模计算能够在数天之内完成。模拟结果显示,在三维有限长方柱绕流流动中,方柱各横截面具有同步涡脱的特征;对比不同长径比方柱绕流尾流场,发现长径比为2时的尾流涡系结构呈现出长直状的流向涡二次结构,而大于2时则为反对称卡门涡。[结论]模拟表明,基于“神威·太湖之光”超级计算机的多级并行计算可有效减少小尺度网格下因规模提升所导致的时间成本,在船舶水动力学领域有较好的应用潜力。
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关键词
三维
有限长
方柱
绕
流
直接数值模拟
并行计算
“神威·太湖之光”超级计算机
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职称材料
题名
靠近排列的两个交错方柱三维绕流的数值模拟
1
作者
朱祚金
机构
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2002年第3期425-431,共7页
基金
火灾科学国家重点实验室(KF010
国家自然科学基金(19872062)资助项目.
文摘
通过用时间分裂算法求解Navier－Stokes方程,对中等Reynolds数下靠近排列的两个交错方柱三维绕流进行了数值模拟,其中,中间速度场用四阶Adams格式计算,压力场通过结合近似因子分解方法AF1与稳定的双共轭梯度方法Bi-CGSTAB进行迭代求解．数值模拟发现当两个方柱靠得较近时,有互相吸引趋势,而且上游方柱的Strouhal数较大．方柱的交错排列方式对绕流影响明显．计算结果与实验定性吻合,而且比用MAC－AF1方法计算的结果好．
关键词
方柱三维绕流
数值模拟
交错排列
近似因子分解
双共轭梯度方法
时间分裂算法
NAVIER-STOKES方程
Keywords
flow around square cylinders, stagger arrangement, approximate factorization, bi-cgstab algorithm, secondary flow
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于神威超算平台的三维方柱绕流大规模并行数值计算与分析
被引量：
2
2
作者
张亚英
吴乘胜
王建春
顾寒锋
机构
中国船舶科学研究中心
国家超级计算无锡中心
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期1255-1267,共13页
基金
水动力预研项目(50907070201)。
文摘
异构众核已成为超级计算机架构的发展趋势,而如何有效利用异构超算系统的能力,是当前CFD界面临的一项重大挑战。本文基于神威异构超算平台,采用自主开发代码,开展三维非定常不可压流动的大规模并行数值模拟研究。论文的数值计算采用MPI+Athread多级并行方式,其中在Athread众核并行时,针对神威众核处理器的特点,采用循环融合的方式对SIMPLE算法求解流程进行优化,提升加速效果。首先以Re=10的三维方柱准定常绕流为例,开展并行计算测试,包括MPI并行和MPI+Athread多级并行,结果显示2025万网格125进程MPI并行效率为70%以上,Athread众核并行加速7.9倍。随后,针对Re=250的三维方柱非定常绕流,开展网格数量从384万到2.46亿的大规模并行计算,结果与相关文献符合良好,同时表明网格数量增加能够更好地捕捉流场细节。本文的研究工作展现了神威异构超算平台在非定常不可压缩流动CFD大规模并行计算方面的应用能力。
关键词
异构超算平台
三维
方柱
绕
流
数值模拟
SIMPLE算法
MPI+Athread并行计算
Keywords
heterogeneous architecture
flow past 3D square cylinder
numerical simulation
SIMPLE algorithm
MPI+Athread parallel computation
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于“神威·太湖之光”的三维有限长方柱绕流直接数值模拟
3
作者
张亚英
吴乘胜
王建春
金奕星
机构
中国船舶科学研究中心
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期205-212,共8页
基金
“十四·五”水动力预研资助项目(50907070201)。
文摘
[目的]旨在探索基于国产处理器的异构超算平台在船舶水动力学领域的应用效果。[方法]基于“神威·太湖之光”超级计算机,采用MPI+Athread的编程方法,对雷诺数Re=250的三维有限长方柱绕流进行直接数值模拟,并对模拟结果进行验证与分析。模拟使用的网格规模最大达到245.76百万(t=600 s,dt=0.001),并行规模最高达到133 120核。[结果]经统计,在133 120核并行规模下245.76百万网格规模计算能够在数天之内完成。模拟结果显示,在三维有限长方柱绕流流动中,方柱各横截面具有同步涡脱的特征;对比不同长径比方柱绕流尾流场,发现长径比为2时的尾流涡系结构呈现出长直状的流向涡二次结构,而大于2时则为反对称卡门涡。[结论]模拟表明,基于“神威·太湖之光”超级计算机的多级并行计算可有效减少小尺度网格下因规模提升所导致的时间成本,在船舶水动力学领域有较好的应用潜力。
关键词
三维
有限长
方柱
绕
流
直接数值模拟
并行计算
“神威·太湖之光”超级计算机
Keywords
flow around a three-dimensional finite square cylinder
direct numerical simulation
parallel computing
Sunway Taihu Light supercomputer
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
靠近排列的两个交错方柱三维绕流的数值模拟
朱祚金
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2002
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于神威超算平台的三维方柱绕流大规模并行数值计算与分析
张亚英
吴乘胜
王建春
顾寒锋
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于“神威·太湖之光”的三维有限长方柱绕流直接数值模拟
张亚英
吴乘胜
王建春
金奕星
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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