基于投影法的GPU并行计算研究

论文摘要

在计算流体力学(CFD)领域中,随着对流动传热问题研究的深入,涉及到的问题复杂程度也不断提高,导致计算耗时大幅增加。为了快速求解复杂的流动传热问题,国内外学者结合高效的图形处理器(GPU)并行计算技术,完成了部分基于GPU并行计算的求解算法的研究。与CPU串行计算相比,GPU并行计算能够实现数倍、数十倍甚至数百倍的加速效果。为了实现非稳态流动传热问题的快速求解,开发了基于投影法的GPU并行计算策略,并以二维顶盖驱动流为例研究了GPU并行计算求解性能。研究结果表明:随着网格规模的不断增大,GPU并行计算性能发挥的更为明显,当网格数达到500×500时,单块GPU并行计算速度是CPU串行计算的28.5倍,实现了非稳态流动传热问题的快速计算。

论文目录

• 1 控制方程及离散
•   1.1 控制方程无量纲化
•   1.2 方程离散
• 2 投影法
• 3 CUDA编程模型
• 4 投影法的GPU并行化
•   4.1 投影法的分析
•   4.2 并行过程设计
•   4.3 投影法GPU并行计算流程
• 5 计算结果与分析
•   5.1 雷诺数的影响
•   5.2 网格规模的影响
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李刚,孙东亮,齐亚强,陈帅,宇波

关键词: 非稳态问题,投影法,计算

来源: 北京石油化工学院学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学,信息科技

专业: 力学,计算机硬件技术

单位: 北京化工大学机电工程学院,北京石油化工学院机械工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51776019,51636006),北京市自然科学基金委员会-北京市教育委员会联合项目(KZ201810017023),长城学者培养计划(CIT&TCD20180313),北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划高水平创新团队建设计划项目(IDHT20170507)

分类号: O35;TP332

页码: 22-28

总页数: 7

文件大小: 1067K

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