本文關(guān)鍵詞：求解Boltzmann模型方程高性能并行算法在航天跨流域空氣動力學(xué)應(yīng)用研究

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【摘要】：對Boltzmann方程碰撞積分物理分析與可計算建模,得到適于描述航天再入從外層空間到近地面各流域統(tǒng)一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程統(tǒng)一算法高性能并行計算數(shù)學(xué)模型.發(fā)展離散速度空間區(qū)域分解大規(guī)模并行計算技術(shù),分析統(tǒng)一算法變量依賴關(guān)系,建立可擴(kuò)展并行計算方案;研究數(shù)據(jù)并行分布與并行執(zhí)行特征,開展大規(guī)模并行化程序設(shè)計,并在小、中、大規(guī)模256~512、4096~20 625CPU及異構(gòu)計算機(jī)500~45 000、3125~112 500進(jìn)程并行算法測試,建立穩(wěn)定運(yùn)行于國產(chǎn)千萬億次超級計算機(jī)高性能可擴(kuò)展大規(guī)模并行算法與航天器再入跨流域復(fù)雜氣動力/熱繞流問題并行化軟件應(yīng)用平臺.通過對稀薄流到連續(xù)流再入飛行不同高度可回收返回式衛(wèi)星飛行器、近空間大尺度機(jī)動飛行器跨流域繞流環(huán)境不同粒度高性能計算與驗證,揭示大尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)飛行器跨流區(qū)飛行稀薄過渡流區(qū)熱流系數(shù)比連續(xù)、近連續(xù)流區(qū)熱流系數(shù)隨物面變化劇烈得多、大得多,發(fā)現(xiàn)該類飛行器后端面熱流最大值發(fā)生在水平舵外側(cè)拐角處,達(dá)駐點熱流六分之一量級,提供了一個可靠求解航天器再入各流域高超聲速繞流問題統(tǒng)一算法高性能并行計算應(yīng)用研究方向.
【作者單位】： 中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所;中國空氣動力研究與發(fā)展中心空氣動力學(xué)國家重點實驗室;無錫江南計算技術(shù)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 航天器 跨流域空氣動力學(xué) Boltzmann模型方程 統(tǒng)一算法 區(qū)域分解 高性能并行計算
【基金】：國家杰出青年科學(xué)基金(11325212) 國家“九七三”重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2014CB744100) 國家自然科學(xué)基金(91130018,91016027,91530319) 國家“十二五”國防預(yù)研基金(51313030104)資助~~
【分類號】：V411;TP338.6
【正文快照】： 1 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于巨型計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所發(fā)展起來的國家高性能計算環(huán)境對解決航天、軍工領(lǐng)域飛行器再入復(fù)雜空氣動力學(xué)問題具有極其重要的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1-4].傳統(tǒng)的各流域氣動特征數(shù)值模擬與實驗研究,只能針對某些高度、某些狀態(tài)進(jìn)行,研究范圍窄,研究能力

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫成海,王保國,沈孟育;Adaptive Lattice Boltzmann Model for Compressible Flows[J];Tsinghua Science and Technology;2000年01期

2 孫成海;用格子Boltzmann模型模擬可壓縮完全氣體流動[J];計算物理;2000年04期

3 ;Lattice Boltzmann model for the perfect gas flows with near-vacuum region[J];Communications in Nonlinear Science & Numerical Simulation;2000年02期

4 晏一光,吳波,鄭楚光;三維十五點格子Boltzmann模型仿真[J];工程熱物理學(xué)報;2001年04期

5 ;A simple lattice Boltzmann scheme for low Mach number reactive flows[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2006年06期

6 ;Finite-Difference Lattice Boltzmann Scheme for High-Speed Compressible Flow:Two-Dimensional Case[J];Communications in Theoretical Physics;2008年07期

7 王勇;何雅玲;唐桂華;陶文銓;;二維管道內(nèi)交變流動的格子-Boltzmann方法模擬研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2006年01期

8 聶德明;林建忠;;并列圓柱繞流的格子Boltzmann數(shù)值模擬[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;2008年04期

9 馮士德,鳥原道久;用格子Boltzmann模型模擬激波現(xiàn)象[J];物理學(xué)報;2001年06期

10 康秀英,劉大禾,周靜,金永娟;用晶格Boltzmann方法模擬動脈分叉流場[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 施衛(wèi)平;祖迎慶;;用格子Boltzman方法模擬流場中可變形膜的運(yùn)動[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（上）[C];2005年

2 李志輝;張涵信;;基于Boltzmann模型方程三維繞流問題HPF并行計算[A];首屆全國航空航天領(lǐng)域中的力學(xué)問題學(xué)術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 段雅麗;格子Boltzmann方法及其在流體動力學(xué)上的一些應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊正東;基于格子Boltzmann方法的磁流體特性研究[D];南京理工大學(xué);2004年

2 彭傲平;求解Boltzmann模型方程的氣體運(yùn)動論高階格式應(yīng)用研究[D];中國空氣動力研究與發(fā)展中心;2009年

3 郝雁;用于可壓縮流動的格子Boltzmann模型的數(shù)學(xué)理論[D];吉林大學(xué);2004年

4 康敬天;微尺度流動的格子Boltzmann方法及其模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 李小寶;格子BOLTZMANN方法及其在柱體繞流數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2006年

6 羅豐;基于Boltzmann方程的一致氣體動力學(xué)格式對連續(xù)稀薄氣體流動的數(shù)值模擬的研究[D];湘潭大學(xué);2015年

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本文編號：511982