基于并行計算技術(shù)的離心式葉片泵流場數(shù)值模擬及三維設(shè)計軟件開發(fā)
發(fā)布時間:2021-08-03 09:50
隨著現(xiàn)代計算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展,對高速度、大容量計算機的需求越來越迫切,計算越來越復(fù)雜,規(guī)模也呈指數(shù)級增長。如此龐大的運算任務(wù)單臺計算機顯然無法勝任。一方面是單處理器性能發(fā)展空間有限,另一方面是專用高檔并行計算機價格又太昂貴,而且舊有的資源又得不到持續(xù)和有效的利用,造成硬件資源空閑和資金浪費。因此,一種能夠充分利用現(xiàn)有計算機軟硬資源,有效發(fā)揮計算資源協(xié)同增強作用,同時滿足不同專業(yè)研究人員高效方便處理的并行計算技術(shù)、平臺和實現(xiàn)方法就變得十分重要和具有現(xiàn)實意義。 本文在綜合國內(nèi)外關(guān)于流體力學(xué)并行計算及相關(guān)領(lǐng)域研究文獻的基礎(chǔ)上,搭建了微機并行計算平臺,解決了數(shù)值模擬對計算資源要求;對并行環(huán)境下子區(qū)域網(wǎng)格的獨立生成和相鄰子區(qū)域交界面的網(wǎng)格生成進行研究;在原有三維歐拉方程求解器的基礎(chǔ)上添加粘性(耗散)項,針對定常問題,考慮粘性的影響,加入無滑移邊界條件和兩方程湍流模型,得到描述湍流運動的封閉RANS方程;對離心式葉片泵的設(shè)計理論進行了深入研究,并利用Visual C++平臺編寫了基于Pro/E的三維參數(shù)化設(shè)計和計算軟件。最后利用以上得出的計算經(jīng)驗和結(jié)論,通過對一個實際工程問題—離心式...
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
la51初、MIMD并行計算機
算機是能在同一時間內(nèi)執(zhí)行多條指令(或處理多個數(shù)據(jù))的計算是并行計算的物理載體。通過對并行計算機的不同分類方式可以上的了解。與數(shù)據(jù)流分類〔51個并行計算機能夠同時執(zhí)行的指令與處理數(shù)據(jù)的多少,可以把并SIMD(Single一InstructionMultiple一Data,單指令多數(shù)據(jù)并行計算ultiple一InstruetionMultiple一Data,多指令多數(shù)據(jù)并行計算機),示。計算機同時用相同的指令對不同的數(shù)據(jù)進行操作,比如對于數(shù)組賦A二A+l(1.MD并行機上可以用加法指令同時對數(shù)組A的所有元素實現(xiàn)加1,即)運算特別適合在SMID并行計算機上執(zhí)行,SIMD并行機可以對這種接地支持,高效的實現(xiàn)。數(shù)D數(shù)據(jù)個數(shù)D
不同的計算可以同時進行。SIMD和MIMD這種表達方法雖然至今還在廣泛使用。但是,隨著新的并行計算機組織方式的產(chǎn)生,比照上面的劃分方法,人們按同時執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)的不同,又提出了SpMD(Single一progr二Multiple一Data,單程序多數(shù)據(jù)并行計算機)和MpMD(Multiple一progrmaMultiple一Data,多程序多數(shù)據(jù)并行計算機)的概念(圖1.lb)。這種劃分方式依據(jù)的執(zhí)行單位不是指令而是程序,顯然其劃分粒度要大得多。如果一個程序的功能就是為一個矩形網(wǎng)格內(nèi)的不同面片涂上相同的顏色,則對于一個劃分得很細的特大矩形面片,可以將它劃分為互不交叉的幾個部分,每一部分都用相同的程序進行著色,SPMD并行計算機可以很自然地實現(xiàn)類似的計算。一般地,SPMD并行計算機是由多個地位相同的計算機或處理器組成的,而MPMD并行計算機內(nèi)計算機或處理器的地位是不同的,根據(jù)分工的不同,它們搜長完成的工作也不同,因此,可以根據(jù)需要將不同的程序(任務(wù))放到MPMD并行計算機上執(zhí)行,使得這些程序協(xié)調(diào)一直地完成給定的工作。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]C/S分布式并行處理技術(shù)在高速局域網(wǎng)平臺上實現(xiàn)非線性環(huán)境化學(xué)胞映射體系的大規(guī)模計算[J]. 劉信安,蘇振強. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2002(Z1)
[2]PC Cluster的建立和技術(shù)探討[J]. 羅海彬,吳劍鳴,呂鑫,陳明旦,邱志金. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2002(Z1)
[3]高性能計算機的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢[J]. 金怡濂,黃永勤,陳左寧,桂亞東,漆鋒濱. 中國工程科學(xué). 2001(06)
[4]用PC機群組構(gòu)并行超級計算機[J]. 黎康保,陶文正,許麗華,黎文樓. 計算機工程. 2000(09)
[5]水輪機蝸殼和固定導(dǎo)葉內(nèi)部流動的數(shù)值模擬[J]. 周曉泉,瞿倫富,吳玉林. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(08)
[6]多線程并行運算技術(shù)在環(huán)境與化學(xué)計算中的應(yīng)用[J]. 劉信安,羅彥鳳,蔣啟華,陳紅. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2000(03)
[7]基于CFD流態(tài)分析技術(shù)的水力機組轉(zhuǎn)輪改型研究[J]. 任靜,張偉,吳玉林,楊建明,張啟德. 機械工程學(xué)報. 2000(04)
[8]CFD方法在流體機械設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 趙興艷,蘇莫明,張楚華,苗永淼. 流體機械. 2000(03)
[9]二維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成及Euler方程計算的方法研究[J]. 葉正寅,楊永年,鐘誠文,張仲寅,陳迎春. 計算物理. 1999(06)
[10]并行計算技術(shù)與并行算法綜述[J]. 胡峰,胡保生. 電腦與信息技術(shù). 1999(05)
本文編號:3319407
【文章來源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
la51初、MIMD并行計算機
算機是能在同一時間內(nèi)執(zhí)行多條指令(或處理多個數(shù)據(jù))的計算是并行計算的物理載體。通過對并行計算機的不同分類方式可以上的了解。與數(shù)據(jù)流分類〔51個并行計算機能夠同時執(zhí)行的指令與處理數(shù)據(jù)的多少,可以把并SIMD(Single一InstructionMultiple一Data,單指令多數(shù)據(jù)并行計算ultiple一InstruetionMultiple一Data,多指令多數(shù)據(jù)并行計算機),示。計算機同時用相同的指令對不同的數(shù)據(jù)進行操作,比如對于數(shù)組賦A二A+l(1.MD并行機上可以用加法指令同時對數(shù)組A的所有元素實現(xiàn)加1,即)運算特別適合在SMID并行計算機上執(zhí)行,SIMD并行機可以對這種接地支持,高效的實現(xiàn)。數(shù)D數(shù)據(jù)個數(shù)D
不同的計算可以同時進行。SIMD和MIMD這種表達方法雖然至今還在廣泛使用。但是,隨著新的并行計算機組織方式的產(chǎn)生,比照上面的劃分方法,人們按同時執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)的不同,又提出了SpMD(Single一progr二Multiple一Data,單程序多數(shù)據(jù)并行計算機)和MpMD(Multiple一progrmaMultiple一Data,多程序多數(shù)據(jù)并行計算機)的概念(圖1.lb)。這種劃分方式依據(jù)的執(zhí)行單位不是指令而是程序,顯然其劃分粒度要大得多。如果一個程序的功能就是為一個矩形網(wǎng)格內(nèi)的不同面片涂上相同的顏色,則對于一個劃分得很細的特大矩形面片,可以將它劃分為互不交叉的幾個部分,每一部分都用相同的程序進行著色,SPMD并行計算機可以很自然地實現(xiàn)類似的計算。一般地,SPMD并行計算機是由多個地位相同的計算機或處理器組成的,而MPMD并行計算機內(nèi)計算機或處理器的地位是不同的,根據(jù)分工的不同,它們搜長完成的工作也不同,因此,可以根據(jù)需要將不同的程序(任務(wù))放到MPMD并行計算機上執(zhí)行,使得這些程序協(xié)調(diào)一直地完成給定的工作。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]C/S分布式并行處理技術(shù)在高速局域網(wǎng)平臺上實現(xiàn)非線性環(huán)境化學(xué)胞映射體系的大規(guī)模計算[J]. 劉信安,蘇振強. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2002(Z1)
[2]PC Cluster的建立和技術(shù)探討[J]. 羅海彬,吳劍鳴,呂鑫,陳明旦,邱志金. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2002(Z1)
[3]高性能計算機的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢[J]. 金怡濂,黃永勤,陳左寧,桂亞東,漆鋒濱. 中國工程科學(xué). 2001(06)
[4]用PC機群組構(gòu)并行超級計算機[J]. 黎康保,陶文正,許麗華,黎文樓. 計算機工程. 2000(09)
[5]水輪機蝸殼和固定導(dǎo)葉內(nèi)部流動的數(shù)值模擬[J]. 周曉泉,瞿倫富,吳玉林. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(08)
[6]多線程并行運算技術(shù)在環(huán)境與化學(xué)計算中的應(yīng)用[J]. 劉信安,羅彥鳳,蔣啟華,陳紅. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2000(03)
[7]基于CFD流態(tài)分析技術(shù)的水力機組轉(zhuǎn)輪改型研究[J]. 任靜,張偉,吳玉林,楊建明,張啟德. 機械工程學(xué)報. 2000(04)
[8]CFD方法在流體機械設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 趙興艷,蘇莫明,張楚華,苗永淼. 流體機械. 2000(03)
[9]二維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成及Euler方程計算的方法研究[J]. 葉正寅,楊永年,鐘誠文,張仲寅,陳迎春. 計算物理. 1999(06)
[10]并行計算技術(shù)與并行算法綜述[J]. 胡峰,胡保生. 電腦與信息技術(shù). 1999(05)
本文編號:3319407
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3319407.html
最近更新
教材專著