国家数值风洞（NNW）通用软件同构混合求解器设计

发布时间：2021-05-11 16:28

　　针对未来复杂计算流体力学模拟的需求,在国家数值风洞"风雷（PHengLEI）"软件中,针对流场求解器设计了区域混合计算策略,即在不同类型的网格上运行不同的求解器,实现区域混合模拟,采用典型算例进行了验证。与传统多求解器松耦合的"异构"模式不同,风雷软件中设计了"同构"模式的混合求解器。"同构"模式的混合求解器基本思想是:计算域由不同类型网格组成,在不同类型的网格上可运行不同类型的求解器,不同求解器之间在交界面通过数据底层交换信息,其特点是"紧耦合"。区域混合计算能够充分发挥不同类型网格、不同求解器的优点,未来也可以在不同的网格区域上加载不同学科的求解器,是面向未来多学科、多方法、多区域紧耦合模拟的关键技术。作为一种典型的混合求解方案,结构/非结构混合求解时,在结构网格上运行二阶/高阶精度结构求解器,在非结构网格上运行二阶精度非结构求解器,以实现在关键流动区域采用高质量网格、高精度方法的工程实用化目的。首先介绍混合计算所涉及的域、交界面等基本概念,然后设计混合计算所需的数据结构,以及混合计算策略。最后,通过高超声速圆柱绕流和双椭球绕流两个案例,在结构网格上运行二阶或WCNS高阶精度求解器... 

【文章来源】：空气动力学学报. 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
0 引言
1 域、交界面与数据交换
    1.1 域和交界面的抽象
    1.2 数据结构与信息交换
2 混合求解策略
    2.1 结构/非结构耦合策略
    2.2 二阶/高阶精度耦合策略
3 混合计算案例
    3.1 二维圆柱绕流
    3.2 双椭球绕流
    3.3 混合求解器效率比较
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]风雷（PHengLEI）通用CFD软件设计[J]. 赵钟,何磊,何先耀.  计算机工程与科学. 2020(02)
[2]适用于任意网格的大规模并行CFD计算框架PHengLEI[J]. 赵钟,张来平,何磊,何先耀,郭永恒,徐庆新.  计算机学报. 2019(11)
[3]高超声速层流气动热预测混合算法研究[J]. 毛枚良,江定武,邓小刚.  空气动力学学报. 2009(03)
[4]高精度格式WCNS-E-5计算物面热流[J]. 刘昕,邓小刚,毛枚良,宗文刚.  计算物理. 2005(05)



本文编号：3181730