在图形处理器上开发具有复杂化学动力学的流动求解器
流体动力学
2011-10-25 v1 计算物理
摘要
本文报告了在图形处理器（GPU）上实现一个数值求解器，用于模拟具有详细化学动力学的反应气体混合物。该求解器采用高阶有限体积法求解流体动力学方程，并与刚性源项耦合。化学动力学通过算子分裂方法隐式求解。我们探索了在GPU上实现快速化学动力学求解器的不同方法。文中讨论了实现的细节。该求解器使用两种高阶激波捕捉格式进行了测试：MP5（Suresh等人，1997）和ADERWENO（Titarev等人，2005）。仅考虑流体动力学计算，MP5格式获得的加速因子为30，ADERWENO格式为55。对于完全耦合的求解器，性能增益取决于反应机理的大小。探索了两个不同的化学示例。第一个机理包含9种组分和38个反应，加速因子最高达35。第二个更大的机理包含36种组分和308个反应，加速因子最高达40。
引用
@article{arxiv.1110.4903,
title = {Development of a Flow Solver with Complex Kinetics on the Graphic Processing Units},
author = {H. P. Le and J. -L. Cambier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.4903},
year = {2011}
}