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气体动力学多尺度问题的高性能计算。 (英语) Zbl 1409.76006号

总结:这项工作致力于组织高性能计算,以解决与现代纳米技术实施相关的多尺度气体动力学问题。提出的计算技术的基础是一种多尺度两级方法,它将宏观和微观计算结合在一起。该方法可以在生产周期中使用的技术系统的复杂几何形状条件下研究气体介质的微纳米流动,以获得新的纳米材料和纳米涂层。在该方法的框架内,准气体动力学方程组和分子动力学方程组被视为两个基本数学模型。这些模型是使用物理过程和尺度分裂的方法进行聚合的。QGD系统在任意类型网格上用有限体积法求解。根据Verlet积分求解MD方程。鉴于问题的复杂性,采用高性能计算来实现该方法。该方法的并行实现基于区域分解和功能并行方法,面向使用混合体系结构的计算机系统。该实现使用MPI、OpenMP和CUDA技术。以纳米颗粒喷涂在基底上的问题为例,对所开发的方法和平行工具进行了测试。数值实验证实了所开发的计算技术的有效性。

MSC公司:

76-04 流体力学相关问题的软件、源代码等
65日元10 特定类别建筑的数值算法
68宽10 计算机科学中的并行算法
76纳米15 气体动力学(一般理论)
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全文: 内政部

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