基于Fluent的汽車外流場(chǎng)的數(shù)值模擬與并行計(jì)算.pdf

1、應(yīng)用CFD研究汽車外流場(chǎng)，開發(fā)時(shí)間短，所用經(jīng)費(fèi)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(chǎng)中任意一點(diǎn)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(chǎng)的計(jì)算是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，有計(jì)算量大，精度要求高，耗時(shí)較長的特點(diǎn)。而并行技術(shù)的引入為降低內(nèi)存需要，減少計(jì)算時(shí)間，提高計(jì)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(shí)現(xiàn)了流場(chǎng)計(jì)算的并行化，并且對(duì)于并行計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出并行的加速比和計(jì)算效

2、率。 首先，本文分別論述了汽車外流場(chǎng)的數(shù)值模擬以及并行計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀和必要性，介紹了Fluent軟件，闡明了并行計(jì)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(jì)算的整個(gè)過程。先是對(duì)于汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)外界的氣流流動(dòng)形成的流場(chǎng)，建立了模擬計(jì)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(duì)同一個(gè)問題劃分了六組不同的網(wǎng)格數(shù)目，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算比較。鑒于細(xì)

3、分網(wǎng)格導(dǎo)致數(shù)值模擬計(jì)算量大，耗時(shí)較長，所以本文在課題組自己組建的COW上進(jìn)行并行計(jì)算，分別對(duì)六組不同的網(wǎng)格數(shù)進(jìn)行并行計(jì)算，得到大量的數(shù)據(jù)顯示，并行計(jì)算大大縮短了計(jì)算時(shí)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(duì)并行計(jì)算結(jié)果評(píng)測(cè)有加速比、效率和可擴(kuò)放性評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，本文詳細(xì)介紹了這幾種標(biāo)準(zhǔn)，并且針對(duì)加速比和效率方面對(duì)本文計(jì)算的問題進(jìn)行了評(píng)測(cè)。 最后，提出了本文研究的不足和進(jìn)一步研究的方向。