检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2012年第3期29卷 439-448页

作者：成杰张林波中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190

在基于漂移-扩散模型的三维半导体器件数值模拟中,通过有限体积法进行数值离散,采用完全耦合的牛顿迭代求解非线性代数方程组,并使用基于代数多重网格预条件子的GMRES方法求解牛顿迭代中的线性方程组,构造一种稳健且高度可扩展的非结构... 详细信息

在基于漂移-扩散模型的三维半导体器件数值模拟中,通过有限体积法进行数值离散,采用完全耦合的牛顿迭代求解非线性代数方程组,并使用基于代数多重网格预条件子的GMRES方法求解牛顿迭代中的线性方程组,构造一种稳健且高度可扩展的非结构四面体网格上求解半导体方程的并行算法.基于PHG平台实现该算法的并行计算程序,并对PN结和MOS场效应晶体管等问题进行了最大网格规模达到5亿单元、最大并行规模达到1 024进程的大规模数值模拟实验,结果表明,该算法计算效率高,可扩展性好.

关键词：三维半导体器件漂移-扩散模型并行数值模拟有限体积方法代数多重网格方法

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椭圆型缓坡方程的微机群集并行数值模拟

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水利学报 2003年第12期 21-26页

作者：郑永红游亚戈沈永明中国科学院广州能源研究所广东广州510070 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

提出了椭圆型缓坡方程的一种并行数值模拟方法,并在微机群集并行系统上进行了数值实现.为了验证方法的精度和效率问题,对两种典型缓坡地形上的波浪传播变形进行了数值模拟.与对应的串型算法得到的结果比较表明,本文的并行数值方法不仅... 详细信息

提出了椭圆型缓坡方程的一种并行数值模拟方法,并在微机群集并行系统上进行了数值实现.为了验证方法的精度和效率问题,对两种典型缓坡地形上的波浪传播变形进行了数值模拟.与对应的串型算法得到的结果比较表明,本文的并行数值方法不仅可以提高数值模拟效率,而且可以大大减少单机的存储容量,从而使该系统可以进行更大区域的波浪变形的数值模拟.

关键词：椭圆型缓坡方程并行数值模拟微机群集系统水波

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基于网格片的氧碘化学激光器多块并行数值模拟

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强激光与粒子束 2014年第8期26卷 6-10页

作者：郭红李艳安恒斌北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为实现氧碘化学激光器(COIL)喷管流场大规模数值模拟,采用VICON程序中的基本方程与数值算法,应用JASMIN框架中的基本数据结构——网格片,以及多块结构网格拼接并行算法,发展了三维多块COIL并行模拟程序。数值实验结果展示了该并行模拟... 详细信息

为实现氧碘化学激光器(COIL)喷管流场大规模数值模拟,采用VICON程序中的基本方程与数值算法,应用JASMIN框架中的基本数据结构——网格片,以及多块结构网格拼接并行算法,发展了三维多块COIL并行模拟程序。数值实验结果展示了该并行模拟程序的正确性及可扩展性,并在2048个处理器核上模拟450万网格单元算例,加速比超过420。

关键词：氧碘化学激光器多块结构网格并行数值模拟 JASMIN框架网格片

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运移聚集并行数值模拟软件系统

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西安石油大学学报（自然科学版） 2007年第2期22卷 157-159,162页

作者：袁益让杜宁李长峰韩玉笈杨成顺山东大学数学研究所山东济南250100 胜利石油管理局物探研究院山东东营257022

为了重建油气盆地的运移聚集演化史,开发了盆地多层油资源运移聚集并行计算数值模拟软件系统,提出了全新的多层油资源运移聚集史数学模型,构造了新的精细并行修正迎风分数步迭代格式,并行算法,并行程序设计,采用交替方向网格剖分的方法... 详细信息

为了重建油气盆地的运移聚集演化史,开发了盆地多层油资源运移聚集并行计算数值模拟软件系统,提出了全新的多层油资源运移聚集史数学模型,构造了新的精细并行修正迎风分数步迭代格式,并行算法,并行程序设计,采用交替方向网格剖分的方法,该软件已成功地用于东营凹陷、胜利油田滩海地区的油资源评价,取得了良好的应用效果.

关键词：油气运移聚集并行数值模拟并行计算并行程序设计

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感受性问题以及射流二次破碎界面问题并行数值模拟

感受性问题以及射流二次破碎界面问题并行数值模拟

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作者：王志亮上海大学

学位级别：博士

本文做了两方面的工作：一是感受性问题；二是对二次破碎界面问题采用Level-Set方法进行了并行数值模拟和分析。感受性问题研究的是流体系统在外部扰动环境下的响应，本文做了综述。并采用渐近分析方法，建立周期压力驱动管壁存在... 详细信息

本文做了两方面的工作：一是感受性问题；二是对二次破碎界面问题采用Level-Set方法进行了并行数值模拟和分析。感受性问题研究的是流体系统在外部扰动环境下的响应，本文做了综述。并采用渐近分析方法，建立周期压力驱动管壁存在几何不规则时圆管Poiseuille流的感受性问题模型。建立问题的双正交系统，并应用Chebyshev配点法对模型问题进行数值求解。分析可以知道，在流场的不同发展阶段是由不同的模态起主导作用，所获得的流场具有Leite（1959）在试验中观察到的扰动流场在不同位置的非相似特性。在采用Level-Set方法对射流二次破碎问题界面进行捕捉过程中，本文试图对Level-Set函数重新初始化的体积守恒方法进行改进，有针对性的设计了固定界面重新初始化方法，获得了比目前广为采用的Sussman，et al．（1996）的体积保持方法更为有效的体积保持效果。本文建立了射流二次破碎问题的不可压缩流动界面数值模型，编制了计算程序，通过采用区域分解策略并应用MPI并行编程语言将之并行化。在高性能计算机（上海大学自强2000高性能并行计算机）对射流二次破碎问题进行数值模拟。在模拟液滴破碎的过程中，本文创造并采用本文7．2．2节中所描述的方法获得满足连续性方程，而且流线不穿越液滴的初始流场分布，并灵活应用移动网格方法，改善了计算对区域的依赖性。对液滴破碎的计算获得了射流二次破碎的三种模式：振荡模式、包状模式、剪切模式以及许多的中间过渡形态，计算表明大的剪切速度和小的表面张力使射流的破碎倾向于剪切模式，当相对运动较强时粘性的作用不明显。密度比对液滴的破碎非常重要，度比值大使各模式之间转换的参数范围变窄，这些结果与实验的观察结果一致；计算给出了破碎模式的参数变化图，得到了振荡模式，包状模式，剪切模式等的分层分布特性。在相对运动较强时，液滴的破碎模式对对Re，数不敏感，这些结果同实验数据和他人的计算结果相比变化趋势吻合；除了计算ρl／ρg=10的情形，本文还计算了ρl／ρg=100和ρl／ρg=1000的情况。目前，有关于射流二次破碎数值模拟的文献很少，而采用Leve-Set方法进行射流二次破碎数值模拟的还没有见到，而且对密度比超过100射流二次破碎数值模拟文献目前也没有见到，本文的工作是在这些方面工作的一些新的尝试。另外，本文考察了射流雾化问题的工业、实验和理论研究状况，对相关的理论、方法做了比较详尽的阐述，力图对射流雾化问题的来龙去脉有清晰的认识。

关键词：边界层感受性 Poiseuille流双正交系统喷射雾化二次破碎不可压缩流动界面问题 Level-Set方法 Projection方法 MPI并行编程并行数值模拟区域分解体积守恒重新初始化

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机群环境下水环境并行数值模拟系统建立及应用研究

机群环境下水环境并行数值模拟系统建立及应用研究

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作者：左一鸣河海大学

学位级别：博士

当前主流农业非点源商业模型与GIS的结合大都是采用ESRI公司可编程控件系列中功能最为简单的Arcview，而功能最强的ArcEngine仍未有与模型结合的成果。\n 本文基于ESRI公司功能强大的3D空间分析控件ArcEngine，采用经纬式系统结构设... 详细信息

当前主流农业非点源商业模型与GIS的结合大都是采用ESRI公司可编程控件系列中功能最为简单的Arcview，而功能最强的ArcEngine仍未有与模型结合的成果。\n 本文基于ESRI公司功能强大的3D空间分析控件ArcEngine，采用经纬式系统结构设计方法及COM技术，研发了水环境并行数值模拟系统。\n 当前主流并行平台MPI，PVM尚未实现进程迁移功能，当进行并行计算时，网络中某客户端异常退出计算将导致脏数据的产生：本文自主开发了并行模型计算平台，采用CS方式，服务器端对网络环境进行监控和控制，为模型计算提供数据交换及进程迁移等功能，网络发生故障时实时将未完成计算的河道转移到其它客户端继续计算。同时，为使资源达到最大的利用效率，本文提出了应用蚂蚁算法进行任务调度的新方法，提高了整个调度器的负载均衡能力。\n 河道一维圣维南方程组采用Preissmann四点隐格式有限差分方法求解，采用任务主从型并行编程模型，将迭代求解节点水位方程组系数进行并行求解。在求解节点水位方程组时，结合“上海浦东新区调水改善水环境”项目，根据机群负载平衡的调度方案，制定了针对一维水量水质模型的通讯协议，将河道按权重分配到各客户端进行节点水位求解：河道二维浅水方程通过有限体积方法显式求解，采用任务SPMD型并行编程模型，将求解区域网格分成若干部分，对每部分进行单独求解。模型成功应用于镇江内江水流数值模拟，并得到较高的加速比和并行效率。\n 对一、二维分别进行并行数值模拟，结果表明当河道(网格)数一定时，存在一最优客户端数，当客户端数小于最优客户端数时，并行算法所需时间小于串行算法时间，并随着客户端数增加，所需时间也逐渐减少；反之，所需时间则逐渐增大。

关键词：机群环境水环境并行数值模拟 COM技术任务调度水量水质模型

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真空羽流场的并行数值模拟及真空羽流污染研究初步

真空羽流场的并行数值模拟及真空羽流污染研究初步

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作者：刘世俭北京航空航天大学

学位级别：硕士

由于真空羽流场包括羽流核心区的连续流,外围区的自由分子流和过渡区的过渡流,因而流动是极为复杂的.比较成功的能够模拟真空羽流场的数值方法是直接模拟的蒙特卡洛(DSMC)方法,但由于其计算量大,计算时间长,对计算机内存要求过高等原因... 详细信息

由于真空羽流场包括羽流核心区的连续流,外围区的自由分子流和过渡区的过渡流,因而流动是极为复杂的.比较成功的能够模拟真空羽流场的数值方法是直接模拟的蒙特卡洛(DSMC)方法,但由于其计算量大,计算时间长,对计算机内存要求过高等原因,其应用受到很大限制.该文在第一部分通过对DSMC方法的并行化处理,在并行计算环境中实现真空羽流场的数值模拟,克服了该方法的不足.对DSMC法并行化处理时,提出了并行化基本原则;在区域分解法的基础上,首次提出二次过滤法进行计算节点间的通信,降低通信频率和通信时间,避免计算节点间通信梗塞等现象,提高了并行效率,使计算时间缩短,计算空间扩大.通过几个算例证明并行计算结果与串行结果一致,说明该文采用的并行计算方法是成功的.该文的第二部分在大量文献研究的基础上,归纳总结了几种污染的形式和模型及分析方法.

关键词：姿控发动机真空羽流场并行数值模拟羽流污染

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辐射流体力学与中子输运并行数值模拟中的联接算法

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中国核科技报告 2004年第1期 60-71页

作者：莫则尧北京应用物理与计算数学研究所北京 100088

复杂物理现象通常由多类复杂的物理过程紧耦合构成,其数值模拟也通常由适用不同物理过程的多类并行应用程序紧耦合完成。如何设计这些物理过程之间的联接算法,既要保证程序之间数据传递的高效,又要保证程序各自运行和总体模拟的高效,还... 详细信息

复杂物理现象通常由多类复杂的物理过程紧耦合构成,其数值模拟也通常由适用不同物理过程的多类并行应用程序紧耦合完成。如何设计这些物理过程之间的联接算法,既要保证程序之间数据传递的高效,又要保证程序各自运行和总体模拟的高效,还要保证程序各自开发的独立,是一个值得研究的课题。文章基于广泛应用于高温高压物理研究中的辐射流体力学和中子输运多物理并行数值模拟,在非结构网格上,提出了两种联接算法:完全松散联接算法和两层紧耦合联接算法。前者侧重于实现程序各自运行的高效和开发的独立,后者在前者的基础上,还权衡了数据传递和总体模拟的高效。在两台并行机的数百个处理机上,通信复杂度分析和数值实验结果表明,两种算法均是有效的,可推广应用到其他多物理并行数值模拟。特别是,两层紧耦合联接算法是高效可扩展的,取得了近似最优的并行性能。

关键词：辐射流体力学方程中子输运方程并行数值模拟联接非结构网格

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运移聚集并行数值模拟软件系统

运移聚集并行数值模拟软件系统

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第九届全国渗流力学学术讨论会

作者：袁益让杜宁李长峰韩玉笈杨成顺山东大学数学研究所胜利石油管理局物探研究院

关键词：油气运移聚集并行数值模拟并行计算并行程序设计

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三维水沙数学模型的并行数值模拟平台和一项世界领先的技术发明

三维水沙数学模型的并行数值模拟平台和一项世界领先的技术发明

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第二届黄河国际论坛

作者：刘永川中国科学院华建集团

三维水沙数学模型是水动力学及泥沙科学的前沿课题之一,水利科技“十五”发展规划(2001～2010)将“三维水沙数学模型开发及其在河道冲淤变形中的应用”作为泥沙运动基本理论和模拟试验技术研究的优先领域.按照“黄河数学模型”系统建设... 详细信息

三维水沙数学模型是水动力学及泥沙科学的前沿课题之一,水利科技“十五”发展规划(2001～2010)将“三维水沙数学模型开发及其在河道冲淤变形中的应用”作为泥沙运动基本理论和模拟试验技术研究的优先领域.按照“黄河数学模型”系统建设规划,三维水沙数学模型开发和应用是“黄河数学模型”系统建设的一个有机组成部分.但由于缺乏有效的工具,研究进展甚微.本文提供一项世界领先的技术发明,结合“小浪底水库三维水沙数学模型研究”,介绍该项重要发明在建立“三维水沙数学模型的并行数值模拟平台”上的应用进展.

关键词：三维水沙数学模型并行数值模拟技术发明泥沙运动

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