基于GPU并行计算的浅水波运动数值模拟

发布时间：2017-11-01 14:00

  本文关键词：基于GPU并行计算的浅水波运动数值模拟

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【摘要】：利用有限体积法求解描述水流运动的二维浅水方程组,模拟洪水波运动传播过程,并通过GPU并行计算技术对程序进行加速,建立了浅水运动高效模拟方法。数值模拟结果表明,基于本文提出的GPU并行策略以及通用并行计算架构(CUDA)支持,能够实现相比CPU单核心最高112倍的加速比,为利用单机实现快速洪水预测以及防灾减灾决策提供有效支撑。此外,对基于GPU并行计算的浅水模拟计算精度进行了论证,并对并行性能优化进行了分析。利用所建模型模拟了溃坝洪水在三维障碍物间的传播过程。
【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;
【关键词】： 洪水波 二维浅水方程组 GPU并行计算 CUDA
【基金】：国家自然科学基金(51579175;51379144);国家自然科学基金创新研究群体(51321065) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(12JCQNJC05600;12JCQNJC02600)资助项目
【分类号】：TP338.6
【正文快照】： 1引言浅水波运动数值模拟具有广泛的工程应用价值及科学意义。如通过模拟溃坝水流运动、海湾涌潮过程以及海洋中海啸的生成、传播及海岸带入侵等[1-3],预测洪水波的传播过程及淹没范围[4],进而指导防灾减灾科学预案编制和应急决策。洪水运动和传播一般通过求解平面二维浅水方

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本文编号：1127093