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高雷诺数湍流风场大涡模拟的并行直接求解方法 被引量:2
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作者 包芸 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期656-662,共7页
在环境流体力学中,风场是风沙流、风雪流等自然环境特性问题研究的动力源和基础.通常采用壁湍流模型进行风场大涡模拟(large eddy simulation,LES)计算,但受到计算规模的限制使得高雷诺数风场的模拟计算难以实现.并行计算技术是解决大... 在环境流体力学中,风场是风沙流、风雪流等自然环境特性问题研究的动力源和基础.通常采用壁湍流模型进行风场大涡模拟(large eddy simulation,LES)计算,但受到计算规模的限制使得高雷诺数风场的模拟计算难以实现.并行计算技术是解决大规模高雷诺数风场大涡模拟的关键技术之一.在不可压湍流风场的LES模拟中,压力泊松方程的并行计算技术是进行规模并行计算的困难点.根据风场流动模拟计算的特点,采用水平网格等距而垂直于地面网格非等距,在解决规模并行计算中求解压力泊松方程的难点问题时,利用FFT解耦三维泊松方程使其变为垂向的一维三对角方程,并利用可并行的三对角方程PDD求解技术,可建立三维泊松方程的直接并行求解技术.结合其它容易并行的动量方程计算,本文建立风场LES模拟的并行直接求解方法(parallel direct method-LES,PDM-LES).在超级计算机上对新方法进行并行效率测试,并行计算效率达到90%.新的方法可用于进行湍流风场大涡模拟的大规模并行计算.计算结果表明,湍流风场瞬时速度分布近壁面存在条带状的拟序结构,平均场的速度分布符合速度对数律特性,风场湍流特性基本合理. 展开更多
关键词 风场 壁湍流 高雷诺数 并行计算
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湍流槽道流并行直接求解方法
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作者 谢嘉斌 包芸 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期163-167,共5页
采用并行直接求解方法(PDM-DNS)进行湍流槽道流的DNS模拟.该方法能够实现较高效并行的DNS直接求解,在“天河二号”超级计算机上应用256核计算达到95%以上的并行效率.4个算例的计算雷诺数分别为Reτ=176、544、960、2000,并与相关的计算... 采用并行直接求解方法(PDM-DNS)进行湍流槽道流的DNS模拟.该方法能够实现较高效并行的DNS直接求解,在“天河二号”超级计算机上应用256核计算达到95%以上的并行效率.4个算例的计算雷诺数分别为Reτ=176、544、960、2000,并与相关的计算结果进行对比,验证了数值结果的可靠性.利用速度压力法壁面边界条件易于处理的优点,结合浸没边界法技术,在雷诺数Reτ=176的槽道中加入了局部毛刺带,为解决复杂边界条件的槽道流的问题提供了新的方法. 展开更多
关键词 浸没边界法 槽道流 湍流 PDM-DNS
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