面向CFD的并行優(yōu)化技術研究.pdf

1、CFD是科學計算領域的重要內(nèi)容，在許多領域有著重要的應用。隨著計算技術的不斷發(fā)展，科學計算成為繼理論研究和科學實驗之后的第三大科學研究手段?？茖W計算需要巨大的計算資源，近年來高性能計算機的飛速發(fā)展使科學計算能夠采用計算的方式解決傳統(tǒng)上需要采用耗費巨大的的科學試驗的方式解決的問題，科學計算在科學研究中的應用日益廣泛。CFD作為科學計算領域的重要組成部分，在人們的生產(chǎn)和生活中也扮演著越來越重要的角色。
　　本文結合目前世界領先的芯片架

2、構，針對CFD有限體積方法領域的典型算法進行并行優(yōu)化算法研究。對于結構網(wǎng)格求解問題的求解，目前發(fā)展出了許多求解方法，本文對商業(yè)軟件中廣泛采用的有限體積LU-SGS算法進行并行優(yōu)化，分析了LU-SGS方法的算法特性及可行的并行優(yōu)化方案，針對LU-SGS算法特點提出基于國產(chǎn)眾核結構的流水線并行優(yōu)化算法，實驗表明，該算法能對三維數(shù)據(jù)全相關問題進行流水線并優(yōu)化，有效提高LU-SGS算法計算效率。對于非結構網(wǎng)格求解問題，針對其預處理時間長，尤其是

3、網(wǎng)格規(guī)模達到數(shù)千萬甚至上億網(wǎng)格時預處理時間過長問題，提出一種高效的并行預處理方法，減少預處理過程存儲量和計算時間，實驗結果表明該方法能夠顯著降低千萬及以量級非結構網(wǎng)格實際問題的預處理時間，并具有較好的并行可擴展性。結合對CFD典型算法的分析，結合CFD計算特點，針對CFD應用開發(fā)并行應用平臺，為用戶提供可視化的作業(yè)創(chuàng)建和管理界面。將CFD的基本計算過程進行模塊化封裝，使用戶可以根據(jù)自身的應用需求定制工作流程，并對計算過程進行實時監(jiān)控和管