本文關(guān)鍵詞：求解Boltzmann模型方程高性能并行算法在航天跨流域空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用研究

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【摘要】：對Boltzmann方程碰撞積分物理分析與可計(jì)算建模,得到適于描述航天再入從外層空間到近地面各流域統(tǒng)一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程統(tǒng)一算法高性能并行計(jì)算數(shù)學(xué)模型.發(fā)展離散速度空間區(qū)域分解大規(guī)模并行計(jì)算技術(shù),分析統(tǒng)一算法變量依賴關(guān)系,建立可擴(kuò)展并行計(jì)算方案;研究數(shù)據(jù)并行分布與并行執(zhí)行特征,開展大規(guī)模并行化程序設(shè)計(jì),并在小、中、大規(guī)模256~512、4096~20 625CPU及異構(gòu)計(jì)算機(jī)500~45 000、3125~112 500進(jìn)程并行算法測試,建立穩(wěn)定運(yùn)行于國產(chǎn)千萬億次超級計(jì)算機(jī)高性能可擴(kuò)展大規(guī)模并行算法與航天器再入跨流域復(fù)雜氣動(dòng)力/熱繞流問題并行化軟件應(yīng)用平臺(tái).通過對稀薄流到連續(xù)流再入飛行不同高度可回收返回式衛(wèi)星飛行器、近空間大尺度機(jī)動(dòng)飛行器跨流域繞流環(huán)境不同粒度高性能計(jì)算與驗(yàn)證,揭示大尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)飛行器跨流區(qū)飛行稀薄過渡流區(qū)熱流系數(shù)比連續(xù)、近連續(xù)流區(qū)熱流系數(shù)隨物面變化劇烈得多、大得多,發(fā)現(xiàn)該類飛行器后端面熱流最大值發(fā)生在水平舵外側(cè)拐角處,達(dá)駐點(diǎn)熱流六分之一量級,提供了一個(gè)可靠求解航天器再入各流域高超聲速繞流問題統(tǒng)一算法高性能并行計(jì)算應(yīng)用研究方向.
【作者單位】： 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所;中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心空氣動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;無錫江南計(jì)算技術(shù)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 航天器 跨流域空氣動(dòng)力學(xué) Boltzmann模型方程 統(tǒng)一算法 區(qū)域分解 高性能并行計(jì)算
【基金】：國家杰出青年科學(xué)基金(11325212) 國家“九七三”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2014CB744100) 國家自然科學(xué)基金(91130018,91016027,91530319) 國家“十二五”國防預(yù)研基金(51313030104)資助~~
【分類號】：V411;TP338.6
【正文快照】： 1 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于巨型計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所發(fā)展起來的國家高性能計(jì)算環(huán)境對解決航天、軍工領(lǐng)域飛行器再入復(fù)雜空氣動(dòng)力學(xué)問題具有極其重要的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1-4].傳統(tǒng)的各流域氣動(dòng)特征數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究,只能針對某些高度、某些狀態(tài)進(jìn)行,研究范圍窄,研究能力

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：511982