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基于CUDA的平行板通道内热流体耦合的并行性能分析。 (英语) Zbl 1463.65134号

小结:与流体流动耦合的传热分析在从微通道到航天器的许多实际应用领域中都很重要。使用任何计算流体动力学软件或开发内部代码,对热和流体流动状况进行数值预测已成为非常常见的方法。与数值分析相关的主要问题之一在于重复分析所需的巨大计算时间。本文讨论了使用CUDA和OpenMP范式对内部开发的通用代码进行并行化的技术。针对不同的边界条件,分析了基于并行有限体积法(FVM)的各种问题分析代码。两个GPU(图形处理单元)用于并行执行。在代码中的四个函数(U、V、P和T)中,只有(P)函数使用CUDA进行并行化,因为它占用91%的计算时间,其余函数使用OpenMP进行并行化。对从主机启动用于并行执行的400、625和900个线程进行并行性能分析。与在不同计算机上使用完全OpenMP并行化相比,使用CUDA的加速比也有所改进。对不同网格尺寸、雷诺数、内部流动和外部流动的FVM程序的并行效率也进行了研究。结果表明,GPU提供了巨大的加速比,并且在很大程度上优于OpenMP。GPU上的并行执行可以在相当长的时间内产生结果。在内部流中,并联效率接近90%,在外部流中接近10%。

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65千5 数值数学规划方法
第65年 并行数值计算
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全文: 内政部

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