基于網(wǎng)格的連鑄并行模擬計(jì)算.pdf

1、連鑄技術(shù)是借助有效的冷卻控制,使鋼水連續(xù)并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殇撆鞯墓に囘^程.連鑄坯內(nèi)鋼液的流動和傳熱直接影響著鑄坯的表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量.為此,人們開展了大量關(guān)于連鑄坯內(nèi)鋼液流動、傳熱的數(shù)值模擬的研究.本文通過數(shù)值模擬計(jì)算,對寶鋼的板坯結(jié)晶器(斷面尺寸為1250×200mm<'2>)內(nèi)鋼水的流動狀態(tài)進(jìn)行了研究.針對板坯結(jié)晶器中鋼液的紊流流動特征,建立起一個(gè)三維有限差分模型,通過計(jì)算這一限定空間射流的紊流時(shí)均場,并采用均相流模型,模擬出結(jié)晶器內(nèi)鋼液

2、的流場和流動分布.揭示了不同拉速條件下鋼水在板坯結(jié)晶器內(nèi)流動的規(guī)律.鑒于連鑄模擬計(jì)算量大,耗時(shí)較長的特點(diǎn),本文在上海市教委科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金資助項(xiàng)目--"基于自強(qiáng)2000的并行算法及對模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究"的背景下,提出了基于cluster計(jì)算環(huán)境下的一種并行算法,該算法基于"分而治之"的策略,采用主從模式對模擬計(jì)算的SIMPLE算法進(jìn)行了并行化.通過在cluster并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明,該算法取得較好的并行計(jì)算效果.并行機(jī)的出現(xiàn)

3、為解決大規(guī)模計(jì)算提供了硬件基礎(chǔ),但由于高層次并行軟件的缺乏使得并行計(jì)算機(jī)往往只能由專業(yè)程序員使用,另外,并行計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴,不易普及.網(wǎng)絡(luò)和Intemet為高性能計(jì)算資源共享提供了基礎(chǔ)環(huán)境,然而面向應(yīng)用領(lǐng)域的并行應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用程度.而剛剛興起的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)可以輕松克服傳統(tǒng)計(jì)算解決方案的缺陷,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格服務(wù)的無縫集成,從而架構(gòu)出新一代的分布式應(yīng)用系統(tǒng).針對連鑄過程數(shù)值模擬技術(shù)存在的缺陷,本文研究了如何將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)與網(wǎng)格技