基于 MRT-LBM 方法的大规模可扩展并行计算研究

摘要：

在大规模三维复杂流动的数值模拟中，针对具有良好数值稳定性的多弛豫时间模型格子Boltzmann 方法（MRT-LBM ），并结合大涡模拟湍流模型和曲面边界插值格式，分析了在 D3Q19离散速度模型下的网格生成、流场信息初始化和迭代计算3部分的可并行性。采用 M PI 编程模型，从分布式集群的特点和计算量负载均衡的角度出发，分别提出了适合于大规模分布式集群的网格生成、流场信息初始化和迭代计算的并行算法。该并行算法也能有效适用于 D3Q15和 D3Q27离散速度模型。通过在国产神威蓝光超级计算机上的测试，分别针对求解问题总体计算规模固定和保持每个计算核中计算量一致的2种情况的并行性能分析，验证了该并行算法在十万计算核的量级下仍具有良好的加速比和可扩展性。

关键词：大规模并行计算、可扩展、负载均衡、格子 Boltzmann 方法、多松弛时间模型、大涡模拟

所属期刊栏目：53

分类号：TP301.6(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金重大研究计划培育项目91330116 This work was supported by the Major Program of the National Natural Science Foundation of China 91330116．

在线出版日期：2016-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1156-1165