【摘 要】
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我们知道,由于流场的复杂性,要有足够多的网格点才能分辨出流场的细微结构。另外,在非定常流的模拟中,需要获得流动随时间的变化过程,这使得计算工作量变得十分巨大。为了使冗长的
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我们知道,由于流场的复杂性,要有足够多的网格点才能分辨出流场的细微结构。另外,在非定常流的模拟中,需要获得流动随时间的变化过程,这使得计算工作量变得十分巨大。为了使冗长的求解过程达到工程上可以接受的程度,以利于实际应用,必须缩短计算时间提高计算效率。目前解决问题的主要途径有两条:一是改善数值方法,利用各种收敛技术来减少计算时间;二是利用并行环境,实现软件的多机并行计算,达到大幅度降低计算时间的目的,使得某些巨型计算成为可能。 本论文采用欧拉方程作为控制方程,利用中心有限体积法进行空间离散,得到对时间变量的常微分方程组,采用龙格库塔多步法进行时间积分,加入人工粘性以消除激波和驻点附近的压力振荡等方法来对NACA0012翼型的实际流动进行并行数值模拟。 本论文的工作主要包括以下三个方面: (1) 给出单机完成流场计算的例子,作为与并行计算比较的基础。 (2) 利用以太网来连接一组微机,以Linux操作系统和消息传递接口(Message Passing Interface, MPI)为并行程序开发环境,建立了集群式的并行计算系统。 (3) 采用MPI并行编程方法实现流场数值计算的并行化,并对影响并行效率的负载分配、通信等因素进行了研究。
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