GPU加速的SPH方法在溢洪道水流模拟中的应用

• 作者: 王巍
• 来源期刊: 人民长江
• 学科: 工学
• 关键词: 光滑粒子动力学方法 GPU加速 台阶式溢洪道 消能率
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 科学试验研究
• 页码范围: 216-221,226
• 页数: 7页
• 分类号: TV512
• 字数: 4119字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.03.038

摘要

基于拉格朗日描述的光滑粒子动力学方法(SPH)擅长于处理自由面剧烈变化的水流现象,十分适合水利工程中泄洪等问题的数值模拟.然而,SPH方法通常采用均匀分布的粒子对流体计算域进行空间离散,对于工程问题而言需要的粒子数量较多、计算量大.为了突破SPH方法在实际大规模计算中的适用范围,采用C++和CUDA混合编程的技术,借助GPU实现了对SPH方法的并行加速.通过WES三圆弧段组成的光滑溢洪道过流问题,验证了GPU加速的SPH方法的计算精度和可靠性,计算效率相对原始的SPH仿真过程提高了61.8倍.最后,将GPU加速的SPH方法应用于水利工程的溢洪道泄流问题,分别模拟了光滑溢洪道和台阶式溢洪道流动特性,通过自由面的演化过程及泄流沿程截面上的速度分布状态,对比分析了台阶对泄流现象的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王巍		6	6	1.0	2.0