计算流体力学仿真程序并行化方法研究

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．2．1高性能计算研究现状

1．2．2计算流体力学并行化研究现状

1．3论文主要研究内容

1．4论文组织结构

第2章相关工作与理论基础

2．1计算流体力学求解方法

2．1．2格子Boltzmann方程

2．2格子Boltzmann方法

2．2．1 Boltzmann方程

2．2．2 BGKW近似

2．2．3基本模型

2．2．4边界处理方法

2．3并行框架介绍

2．3．1 OpenMP介绍

2．3．2 MPI介绍

2．4本章小结

第3章基于MPI和OpenMP的LBM并行化方法

3．1 LBM方法并行性分析

3．1．1 LBM计算过程

3．1．2 LBM可并行化分析

3．2基于OpenMP的LBM并行方法

3．2．1确定LBM分解模式

3．2．2基于OpenMP的LBM并行方法实现

3．3基于MPI的LBM并行方法

3．3．1计算区域的划分

3．3．2计算数据通信

3．3．3基于MPI的LBM并行方法实现

3．4本章小结

第4章基于MPI+OpenMP的LBM并行化方法与优化

4．1混合编程模型

4．2基于混合编程的LBM并行化方法

4．2．1基于混合编程的LBM并行化方法分析

4．2．2基于混合编程的LBM并行化方法实现

4．3基于混合编程的LBM并行化方法的优化

4．3．1优化处理方案

4．3．2基于混合编程的LBM并行化方法优化

4．4本章小结

第5章实验结果及其分析

5．1实验算例介绍

5．2实验环境与方案

5．3并行算法性能评价标准

5．4实验结果及分析

5．4．1数值模拟结果

5．4．2单节点上的实验结果及分析

5．4．3集群上的实验结果及分析

5．5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢