| 摘要 | 第12-14页 |
| ABSTRACT | 第14-16页 |
| 第一章 引言 | 第18-32页 |
| 1.1 背景知识 | 第18-23页 |
| 1.1.1 计算流体力学 | 第18-19页 |
| 1.1.2 高阶精度有限差分格式 | 第19-20页 |
| 1.1.3 高精度CFD的时间推进方法 | 第20-22页 |
| 1.1.4 Krylov子空间方法 | 第22-23页 |
| 1.2 研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.1 Krylov子空间方法在CFD中的应用 | 第23-24页 |
| 1.2.2 CFD的并行计算 | 第24-25页 |
| 1.2.3 LU-SGS算法在CFD中的应用及并行计算 | 第25-26页 |
| 1.3 CFD求解的收敛性能模型 | 第26-28页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第28-29页 |
| 1.5 论文结构 | 第29-32页 |
| 第二章 高精度CFD软件及数值方法 | 第32-50页 |
| 2.1 自主高精度CFD软件介绍 | 第32-33页 |
| 2.2 CFD的控制方程及离散 | 第33-44页 |
| 2.2.1 Navier-Stokes方程 | 第33-37页 |
| 2.2.2 N-S方程的空间离散 | 第37-39页 |
| 2.2.3 N-S方程的时间项离散 | 第39-40页 |
| 2.2.4 通量导数的计算 | 第40-44页 |
| 2.3 常用时间求解方法 | 第44-48页 |
| 2.3.1 显式Runge-Kutta方法 | 第45-46页 |
| 2.3.2 隐式LU-SGS算法 | 第46-47页 |
| 2.3.3 其它隐式求解算法 | 第47-48页 |
| 2.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第三章 预条件JFNK算法设计实现与调优 | 第50-78页 |
| 3.1 预条件JFNK数值模型 | 第50-54页 |
| 3.1.1 Krylov子空间 | 第50-52页 |
| 3.1.2 GMRES方法 | 第52-53页 |
| 3.1.3 JFNK算法 | 第53页 |
| 3.1.4 预条件子 | 第53-54页 |
| 3.2 面向高精度CFD的预条件JFNK算法设计与实现 | 第54-58页 |
| 3.2.1 预条件JFNK算法设计 | 第54-56页 |
| 3.2.2 预条件JFNK算法在高精度CFD软件中的实现 | 第56-57页 |
| 3.2.3 JFNK算法的代码复用与数据映射 | 第57-58页 |
| 3.3 预条件JFNK的收敛性能评估 | 第58-66页 |
| 3.3.1 收敛性能度量指标 | 第58-59页 |
| 3.3.2 算例和平台介绍 | 第59-61页 |
| 3.3.3 圆柱绕流 | 第61-64页 |
| 3.3.4 NACA0012翼型绕流 | 第64-66页 |
| 3.4 JFNK算法优化 | 第66-77页 |
| 3.4.1 性能影响因素 | 第66页 |
| 3.4.2 算法参数对JFNK收敛性的影响 | 第66-72页 |
| 3.4.3 预条件对JFNK收敛性的影响 | 第72-77页 |
| 3.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第四章 LU-SGS算法的可扩展众核并行算法 | 第78-112页 |
| 4.1 LU-SGS算法及其共享存储并行 | 第78-83页 |
| 4.1.1 LU-SGS算法的强数据依赖特性 | 第78-79页 |
| 4.1.2 H_LU-SGS算法 | 第79-80页 |
| 4.1.3 P_LU-SGS算法 | 第80-83页 |
| 4.1.4 两种策略的性能对比 | 第83页 |
| 4.2 P_LU-SGS算法的分析与建模 | 第83-89页 |
| 4.2.1 众核平台上的并行可扩展性瓶颈 | 第83-84页 |
| 4.2.2 P_LU-SGS算法性能评价指标 | 第84-86页 |
| 4.2.3 P_LU-SGS算法的性能建模 | 第86-89页 |
| 4.3 两层流水线并行LU-SGS算法 | 第89-111页 |
| 4.3.1 TLP_LU-SGS算法基本思想和实现 | 第91-94页 |
| 4.3.2 TLP_LU-SGS算法的性能模型 | 第94-99页 |
| 4.3.3 TLP_LU-SGS算法在实际应用中的讨论 | 第99-107页 |
| 4.3.4 多块两层流水线并行LU-SGS算法 | 第107-111页 |
| 4.4 本章小结 | 第111-112页 |
| 第五章 高精度CFD软件关键计算内核的向量化并行 | 第112-126页 |
| 5.1 向量部件和Intrinsic向量编程 | 第112-115页 |
| 5.1.1 宽向量部件 | 第112-113页 |
| 5.1.2 向量化并行 | 第113-115页 |
| 5.2 WCNS非线性重构的Intrinsic向量化 | 第115-119页 |
| 5.2.1 计算过程分析 | 第115-117页 |
| 5.2.2 向量化优化 | 第117-118页 |
| 5.2.3 性能结果 | 第118-119页 |
| 5.3 LU-SGS求解算法的向量优化 | 第119-124页 |
| 5.3.1 向量化改造 | 第119-122页 |
| 5.3.2 性能结果 | 第122-124页 |
| 5.4 本章小结 | 第124-126页 |
| 第六章 总结与展望 | 第126-128页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第126-127页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-140页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第140页 |
