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《信息工程大学学报》 2017年03期
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3D大涡模拟(Leslie3d)的并行优化

韩林  李骁  李颖颖  王鹏翔  
【摘要】:大涡模拟的思想是直接数值模拟大尺度紊流运动,利用亚格子模型模拟小尺度紊流运动对大尺度紊流运动的影响。大涡模拟在计算时间和计算费用方面优于直接数值模拟,在信息完整性方面优于雷诺平均模型。首先实现了3D大涡模拟程序(Leslie3d)在异构平台(CPU+MIC)的正确运行,然后分别对CPU端和MIC端的代码进行了优化,包括利用了多线程、SIMD向量化以及循环展开等编译优化手段,最后通过负载均衡实现了CPU+MIC的协同优化。相对原始发行版代码,优化后的代码在异构平台上获得了24x的加速效果。程序的优化思路对大涡模拟程序在国产异构平台上的优化具有指导意义。
【作者单位】数学工程与先进计算国家重点实验室;65012部队;
【基金】:郑州市科技局前沿技术研究计划资助项目(141PQYJS558)
【分类号】:O357.5
【正文快照】:
无论是在自然界还是在工程中,流体的流动很多都是湍流流动,如飞流直下的瀑布、燃油喷雾、内燃机燃烧、烟气运动、搅拌反应器飞机机翼旁边的气体流动、喷嘴的射流和炉内的气体流动等等。湍流是一种非常复杂的流动,表现有旋性、随机性等方面。研究湍流的主要方法是数值模拟,由于

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