【摘 要】
：
随着飞行器外形日益复杂,网格规模日益扩大,面向工程应用的CFD数值模拟存在计算开销大、求解耗时长的问题,发展高效隐式求解算法和并行计算技术是解决当前问题的有效途径。由于无矩阵的隐式算法在Euler/N-S方程的求解中会出现迭代步数多、收敛缓慢的情况,本文主要关注在全隐式格式下线性方程组的高效求解算法,主要研究对象为GMRES和AMG算法。同时基于自编求解器,研究适用于非结构网格MPI并行的数据结构
论文部分内容阅读
随着飞行器外形日益复杂,网格规模日益扩大,面向工程应用的CFD数值模拟存在计算开销大、求解耗时长的问题,发展高效隐式求解算法和并行计算技术是解决当前问题的有效途径。由于无矩阵的隐式算法在Euler/N-S方程的求解中会出现迭代步数多、收敛缓慢的情况,本文主要关注在全隐式格式下线性方程组的高效求解算法,主要研究对象为GMRES和AMG算法。同时基于自编求解器,研究适用于非结构网格MPI并行的数据结构和算法,以期提升整体求解效率。本文具体的研究工作如下:针对理想气体可压缩流N-S方程,对二阶精度空间离散格式中的通量计算方法、隐式时间离散格式中的对流项和粘性项线性化过程进行了详细推导。采用Menter’s SST两方程湍流模型、Roe格式和经典LU-SGS方法编制了基于非结构网格的CFD求解器,作为后续研究工作的基本框架。对全隐式预条件GMRES算法在CFD线性方程组中的求解开展了研究。通过CSR格式和改进的BCSR格式存储N-S方程系统矩阵,将预条件GMRES算法应用到CFD求解器中。通过三个典型算例对比了两种预条件GMRES算法与LU-SGS方法的内存占用和计算效率,结果表明:在跨音速无粘和粘性算例,GMRES相较于LU-SGS,收敛效率表现出一定的优势,在超声速算例中GMRES收敛效率不及LU-SGS;对比GMRES两种预条件子,LU-SGS预条件子相较于ILU（0）预条件子内存占用更少且单步耗时更少,但需要的GMRES内迭代次数更多,保证良好收敛曲线的最佳CFL数多数情况更小,从而总时间推进步数更多。对AMG算法在CFD线性方程组中的求解开展了研究。将基于SA-AMG粗化算法、V循环策略和GMRES+ILU（0）光滑子的AMG算法应用到CFD求解器中。通过三个典型算例对比了AMG和LU-SGS的计算效率,结果表明:相较于LU-SGS,AMG收敛步数可以大幅减少,与GMRES算法保持相当的水平;由于AMG单步计算量大,其收敛时间与LU-SGS相比没有明显优势。通过非结构网格的并行分析,提出一种MPI并行的适用于任意几何拓扑形式元素列表、元素链接关系数据结构,并以此构建了MPI并行的大规模线性方程组求解算法,算例验证结果表明设计的并行数据结构和算法在一定的核心数内具有良好的并行加速比和并行效率。本文相关工作可为N-S方程高效隐式求解算法研究和并行技术在CFD中的实现提供一些参考。
其他文献
目的 分析富马酸伏诺拉生联合目标性健康教育干预疗法对幽门螺杆菌（Hp）阳性慢性萎缩性胃炎患者Hp根除率、胃肠激素及治疗依从性的影响。方法 选取2020年1月—2022年9月浙江中医药大学附属江南医院收治的Hp阳性慢性萎缩性胃炎患者90例，按照治疗方法分为观察组和对照组，每组45例。2组患者均接受阿莫西林+胶体果胶铋+克拉霉素治疗，对照组同时采用奥美拉唑治疗以清除Hp,并接受常规护理干预，观察组接受
在乡村振兴大背景下,乡村人居环境治理逐步得到重视,人居环境治理不仅有利于生态文明建设,也有利于人民群众健康。改厕作为乡村人居环境治理的重要一环也在如火如荼的进行中,从中央到地方不断地出台相应的政策以及新的技术要求,积极推进改厕工程,同时安排专业的人员去组织开展改厕活动,国家花费了大量的人力物力进行厕所革命。与之形成鲜明对比的是新建户厕的低使用率。乡村户厕建设率高,使用率低直接反映出国家改厕工程进行
应时而生的新零售革命对末端物流提出了新的挑战，搭建了末端物流协同配送平台，末端物流作为整个物流过程的最后一个阶段，是与客户直接接触沟通的环节。文中以甘肃省兰州市H社区末端物流体系为研究对象，分析发现该地区的小区存在着包裹配送效率低下但成本高昂、配送人员资质不高、快递包裹隐私泄露、配送途中行车不安全等问题；并针对这些问题提出了提高配送效率、提升服务水平、树立安全防范意识等策略，以期不断增强用户体验，
＜正＞大运河亚运公园是杭州市主城区最大的新建亚运场馆，位于拱墅区申花单元，东至学院北路，西至丰潭路，南至申花路，北至留祥路。在杭州市乘坐地铁10号线至花园岗站或地铁2号线至虾龙圩站，步行几百米便可到达公园。据了解，大运河亚运公园总占地面积701亩，总建筑面积18.5万平方米，将承办杭州亚运会乒乓球、霹雳舞和曲棍球赛事，是浙江省首座集体育馆、公园、运动场、商业配套于一体的综合性城市体育公园。
目的探讨和比较腹腔镜胆总管探查治疗胆总管结石胆管闭合方式的选取。方法回顾性分析2015年1月至2020年6月收治并予以腹腔镜胆总管探查治疗胆总管结石的患者80例,其中40例患者予以传统的胆总管T管引流（T管组）,40例患者予以胆总管一期缝合（缝合组）。采用SPSS 21.0统计分析软件进行分析,两组患者围术期指标等计量资料以■表示,采用独立样本t检验;两组患者结石残留、结石复发等并发症发生率采用χ
针对ADCP海上标校问题，深入分析多普勒流速测量原理，并结合工作实践介绍一种海上标校方法，方法首先利用20 n mile长测线计算安装偏角与振幅因子，然后利用“4”字线内符合试验与外符合试验验证校准数据的准确性。多次海上试验表明，该方法标校精度高、作业流程简单，具有较好的实用价值。在此基础上依托大量工作经验并结合理论分析，给出一种ADCP平均时间、盐度、声速的参数设置，并通过海上试验验证了任何深度
《楚辞》是中国第一部浪漫主义诗歌总集，后世所有被视为带有浪漫主义色彩的诗词文章无一不受到它的影响和启发，两千多年来，古今中外的学者从方方面面对《楚辞》进行了广泛而深刻的研究。动物意象作为意象研究的重要方面，在《楚辞》研究的过程中也有所体现，学者们对动物方面的研究也已经有了许多成果。本文将分为两个方面对《楚辞》动物意象研究相关的著作和论文进行梳理，寻找其中对《楚辞》动物意象的共性研究以及还可以着手继
缺血性脑卒中是由于脑供血不足，导致局部脑组织缺血缺氧坏死的神经功能缺损的疾病，目前多采用溶栓治疗，预后较差。近年来发现许多中药及其提取物防治缺血性脑卒中方面表现出良好的治疗及预后作用，其相关的研究也日益受到重视。为明确中药在防治缺血性脑卒中时的具体作用机制，特归纳了其有效成分在疾病研究及治疗中的关键环节。其中黄酮类、皂苷类、酚类、萜类、多糖类、生物碱类、醌类等中药单体成分，能够通过PI3K-Akt
补骨脂是临床常用中药，相关药理研究发现补骨脂具有免疫调节、抗肿瘤、消炎抗菌和促进骨生长等作用。随着中医药事业的发展，近年来有关补骨脂引发肝毒性的相关案例报道引起了广泛关注。文章综述了补骨脂肝毒性的临床报道以及相关的毒理性研究，重点关注补骨脂引发肝毒性的相关成分和机制，总结临床应用中针对补骨脂增效减毒的炮制及中药配伍，为临床上补骨脂的合理用药及毒理学研究提供参考。