基于非结构化网格的高可扩展并行有限体积格子Boltzmann方法

摘要：

均匀网格格子Boltzmann方法虽然有其优势,但是在模拟大规模流场信息以及复杂几何边界时仍然存在困难.为此,文中给出了非结构化网格下的有限体积格子Boltzmann方法.该方法采用cell-centered方案,使用low-dif-fusion Roe方案计算对流通量密度,通过最小二乘方法计算粒子分布函数的梯度.为了能够模拟大规模复杂流场情况,文中给出了非结构化网格有限体积格子Boltzmann方法的并行方法.该法通过ParMETIS划分流场的非结构化网格,将网格近似平均地发送给MP I进程,比较了两种不同规模的网格单元的并行性能.文中通过以下两点验证了并行算法的正确性:1)顶盖方腔驱动流,Re=400,1000,3200,5000;2)圆柱绕流,Re=10,20,40.并行数值实验的结果表明所提并行算法在1920核上仍然拥有良好的可扩展性,在1920个核上的并行效率可以达到在240核上效率的78.42％.

关键词：有限体积格子Boltzmann方法、非结构化网格、并行计算、ParMETIS

所属期刊栏目：46

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划高性能计算重点专项2016YFB0200601;深圳市 E 级工程与科学计算重点实验室ZDSYS201703031711426;深圳市基础研究项目JCYJ20160331193229720,JCYJ20170307165328836;国家自然科学基金61531166003

在线出版日期：2019-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：84-88