基于多系综同步建模的不可压湍流模拟加速方法
计算物理
2018-04-10 v2
摘要
本文研究提高大规模湍流模拟效率的问题。得益于超级计算机性能的持续增长，高保真湍流建模方法在更广泛的应用中变得可行，然而对于许多实际问题它们仍难以企及。这些方法的关键缺陷在于需要模拟很长的时间积分区间以收集可靠统计，而时间积分过程本质上是串行的。本文讨论了一种对多个流态进行建模的新方法。所提出的数值流程以额外计算为代价实现了时间方向上的并行积分。同一湍流流的多个实现被同时执行。这允许使用更高效的数值方法实现来求解具有多个右端项的线性代数方程组，处理向量块。给出了考虑额外计算代价与线性求解器性能提升的预期模拟加速比的简单理论估计。采用平直通道内及带壁面立方阵通道内的两个湍流流建模问题，证明了所提估计的正确性以及该方法整体的有效性。结果表明模拟加速可达 2 倍。
引用
@article{arxiv.1711.10622,
title = {An Approach for Accelerating Incompressible Turbulent Flow Simulations Based on Simultaneous Modelling of Multiple Ensembles},
author = {Boris Krasnopolsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.10622},
year = {2018}
}