基于Fluent的汽車外流場的數(shù)值模擬與并行計算.pdf

1、應(yīng)用CFD研究汽車外流場，開發(fā)時間短，所用經(jīng)費少，而且可以方便靈活的改變初始條件或者邊界條件等，還可以獲得流場中任意一點處的詳細(xì)情況，因此應(yīng)用CFD已經(jīng)成為發(fā)展的必然。 流場的計算是一個反復(fù)迭代的過程，有計算量大，精度要求高，耗時較長的特點。而并行技術(shù)的引入為降低內(nèi)存需要，減少計算時間，提高計算精度提供了可能的途徑，因此，本文應(yīng)用商業(yè)CFD軟件實現(xiàn)了流場計算的并行化，并且對于并行計算的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計算出并行的加速比和計算效

2、率。 首先，本文分別論述了汽車外流場的數(shù)值模擬以及并行計算的發(fā)展現(xiàn)狀和必要性，介紹了Fluent軟件，闡明了并行計算流體力學(xué)和商業(yè)軟件的并行原理及其發(fā)展方向。 其次，本文介紹了使用商業(yè)CFD軟件進(jìn)行數(shù)值模擬以及并行計算的整個過程。先是對于汽車運動時外界的氣流流動形成的流場，建立了模擬計算的數(shù)學(xué)模型，確定邊界條件，并且進(jìn)行了網(wǎng)格剖分，為了有大量的數(shù)據(jù)支持，本文對同一個問題劃分了六組不同的網(wǎng)格數(shù)目，并對其進(jìn)行計算比較。鑒于細(xì)

3、分網(wǎng)格導(dǎo)致數(shù)值模擬計算量大，耗時較長，所以本文在課題組自己組建的COW上進(jìn)行并行計算，分別對六組不同的網(wǎng)格數(shù)進(jìn)行并行計算，得到大量的數(shù)據(jù)顯示，并行計算大大縮短了計算時間。 Fluent軟件自帶有很多種分區(qū)方法，本文選擇兩種分區(qū)方法進(jìn)行比較。對并行計算結(jié)果評測有加速比、效率和可擴放性評測標(biāo)準(zhǔn)，本文詳細(xì)介紹了這幾種標(biāo)準(zhǔn)，并且針對加速比和效率方面對本文計算的問題進(jìn)行了評測。 最后，提出了本文研究的不足和進(jìn)一步研究的方向。