| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.1 重气扩散数值模型研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.2 GPU并行计算研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.3 三维仿真软件使用现状 | 第18-19页 |
| 1.3 研究目标与内容 | 第19-20页 |
| 1.4 论文的组织结构 | 第20-22页 |
| 2 相关原理综述 | 第22-32页 |
| 2.1 重气扩散的基本原理 | 第22-25页 |
| 2.1.1 重气扩散过程 | 第22-23页 |
| 2.1.2 影响重气扩散的因素 | 第23-24页 |
| 2.1.3 重气扩散的相关参数 | 第24-25页 |
| 2.2 有毒重气的伤害评估 | 第25-26页 |
| 2.2.1 伤害概率 | 第25-26页 |
| 2.2.2 个人风险 | 第26页 |
| 2.3 CPU-GPU异构并行计算 | 第26-31页 |
| 2.3.1 异构体系结构 | 第27页 |
| 2.3.2 异构编程模型 | 第27-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 重气扩散的数值模型 | 第32-46页 |
| 3.1 重气扩散的数值方程 | 第32-35页 |
| 3.1.1 偏微分方程组 | 第32-34页 |
| 3.1.2 修正的湍流模型 | 第34-35页 |
| 3.2 求解方程的定解条件 | 第35-38页 |
| 3.2.1 建立计算区域 | 第35-36页 |
| 3.2.2 设定初始条件 | 第36-37页 |
| 3.2.3 设定边界条件 | 第37-38页 |
| 3.3 重气扩散数值方程的离散求解 | 第38-45页 |
| 3.3.1 偏微分方程组的通用形式 | 第39-40页 |
| 3.3.2 计算区域离散化 | 第40-41页 |
| 3.3.3 通用方程离散化 | 第41-42页 |
| 3.3.4 SIMPLEC算法求解离散方程 | 第42-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 重气扩散数值计算的并行优化与实现 | 第46-62页 |
| 4.1 并行计算的混合编程模型研究 | 第46-51页 |
| 4.1.1 MPI、OpenMP和OpenCL编程模型 | 第47-49页 |
| 4.1.2 MPI+OpenMP+OpenCL框架 | 第49-51页 |
| 4.2 重气扩散模型的并行优化 | 第51-57页 |
| 4.2.1 多网格的计算优化 | 第52-53页 |
| 4.2.2 网格单元的计算优化 | 第53-54页 |
| 4.2.3 数值计算的并行优化 | 第54-57页 |
| 4.3 重气扩散的实现 | 第57-61页 |
| 4.3.1 搭建三维场景 | 第58页 |
| 4.3.2 三维仿真实现 | 第58-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 氯气扩散模拟及分析 | 第62-76页 |
| 5.1 氯气泄漏扩散事故后果分析 | 第62-67页 |
| 5.1.1 A类场景模拟结果 | 第62-64页 |
| 5.1.2 B类场景模拟结果 | 第64-66页 |
| 5.1.3 C类场景模拟结果 | 第66-67页 |
| 5.2 氯气中毒的风险评估 | 第67-70页 |
| 5.2.1 氯气中毒后果 | 第67-68页 |
| 5.2.2 伤害区域划分 | 第68-69页 |
| 5.2.3 风险评估 | 第69-70页 |
| 5.3 氯气扩散模拟效果与模型对比分析 | 第70-75页 |
| 5.3.1 仿真效果的真实感 | 第71-72页 |
| 5.3.2 数值模型的计算性能 | 第72-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 工作总结 | 第76页 |
| 6.2 研究展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第82-84页 |
| 学位论文数据集 | 第84页 |