基于Boltzmann模型方程三维绕流问题 HPF并行计算

摘要

随着现代航空航天快速发展,是否能建立一套可有效模拟稀薄流到连续流复杂外形绕流问题统一算法?已成为工程应用部门和学术研究领域关心的问题。本篇论文将以此为研究归宿,通过开展基于Boltzmann简化速度分布函数方程数值求解,发展起从稀薄流到连续流统一算法。借助区域分解并行化方法研究建立气体运动论统一算法并行方案,通过对统一算法进行HPF并行化程序设计及算法考验,拟定不同流域三维球体绕流及类"神舟号"返回舱外形体绕流算例,进行HPF并行计算,并将计算结果与有关实验数据、DSMC模拟值进行定量比较、分析.研究表明,所发展的统一算法具有很好的并行独立性,基本达到了线性加速的并行效果,算法负载平衡和并行可扩展性较好,可望建立起新型的能可靠模拟不同流域三维绕流问题的HPF并行算法研究方向。