基于非结构网格的近海海域污染物迁移三维数值模拟并行算法

摘要

针对浅水环境下的污染物迁移问题,提出了一种基于非结构网格的全隐格式可扩展并行算法。首先,对计算区域进行非结构网格建模;然后,对污染物迁移方程时间方向采用二阶向后差分隐式格式、空间方向采用有限元方法进行离散,并使用基于区域分解的NKS并行算法对离散系统进行求解。最后,使用该算法对珠江前航道和珠江出海口的污染物扩散过程进行了测试模拟,在“天河二号”超级计算机上,最高使用2400个处理器核时获得了64%的并行效率。测试结果表明NKS算法能有效地用于复杂区域大规模问题的数值模拟。