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在单个图形处理器上使用切割笛卡尔网格开发并行直接模拟蒙特卡罗方法。 (英语) Zbl 1391.76680号

摘要:本研究开发了一种并行二维直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法,该方法使用切割单元笛卡尔网格,使用单个图形处理单元(GPU)处理几何复杂对象。实现了瞬态自适应子单元(TAS)和可变时间步长(VTS)方法,以减少计算时间而不损失精度。提出的方法通过两个基准进行了验证:斜坡上氮气的二维高超音速流动和使用各种自由流努森数的圆柱体周围氩气的二维高超音速流动。我们还详细介绍了TAS和VTS对计算精度和效率的影响。我们的结果表明,结合使用TAS和VTS可以将计算时间减少10倍以上。与单核Intel CPU的吞吐量相比,使用单个GPU的建议方法可以使速度提高13–35倍,这取决于问题的大小和模拟中使用的GPU的类型。最后,模拟了超音速流动通过通道时从规则反射到马赫反射的转变,以证明所提出的方法在再现具有挑战性的问题中的流场方面的有效性。

MSC公司:

76P05号机组 稀薄气体流动,流体力学中的玻尔兹曼方程
76K05美元 高超音速流
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
76米28 粒子法和晶格气体法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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