| 摘要 | 第11-14页 |
| ABSTRACT | 第14-17页 |
| 第一章 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 研究背景 | 第20-25页 |
| 1.1.1 高性能计算的迅猛发展 | 第20-23页 |
| 1.1.2 粘弹流模拟面临的挑战 | 第23-25页 |
| 1.2 相关工作 | 第25-32页 |
| 1.2.1 粘弹流的数学模型 | 第25-28页 |
| 1.2.2 粘弹流的数值求解 | 第28-30页 |
| 1.2.3 CFD模拟框架设计开发 | 第30-32页 |
| 1.3 研究内容 | 第32-34页 |
| 1.3.1 LBM-FVM耦合模拟数值方法设计 | 第33页 |
| 1.3.2 LBM-FVM耦合模拟模拟框架设计 | 第33-34页 |
| 1.3.3 LBM-FVM耦合模拟框架并行优化 | 第34页 |
| 1.3.4 耦合模拟求解器设计及验证 | 第34页 |
| 1.4 主要创新 | 第34-36页 |
| 1.5 论文组织 | 第36-38页 |
| 第二章 LBM-FVM耦合模拟数值方法 | 第38-58页 |
| 2.1 研究动机 | 第38-40页 |
| 2.2 耦合模拟数值方法整体架构设计 | 第40-47页 |
| 2.2.1 LBM-FVM耦合模拟核心思想 | 第40-41页 |
| 2.2.2 NS方程的LBM模型构造 | 第41-45页 |
| 2.2.3 本构方程的FVM求解过程 | 第45-47页 |
| 2.3 物理参数单位系统及转换机制 | 第47-50页 |
| 2.3.1 方程无量纲化及重要无量纲数 | 第48-49页 |
| 2.3.2 方程离散化及LBGK模型松弛时间 | 第49-50页 |
| 2.4 LBM边界条件及空间耦合机制 | 第50-55页 |
| 2.4.1 2D湿边界条件与插值映射 | 第51-53页 |
| 2.4.2 2D反弹格式与非插值映射 | 第53页 |
| 2.4.3 3D曲面边界的处理 | 第53-55页 |
| 2.5 耦合模拟时间步进机制 | 第55-56页 |
| 2.6 耦合模拟详细数值算法 | 第56-57页 |
| 2.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 第三章 LBM-FVM耦合模拟框架设计 | 第58-80页 |
| 3.1 技术基础及设计思路 | 第58-60页 |
| 3.2 耦合模拟框架整体架构设计 | 第60-62页 |
| 3.3 网格及场格式设计 | 第62-65页 |
| 3.3.1 FVM网格描述及场结构 | 第62-64页 |
| 3.3.2 LBM网格描述及场结构 | 第64-65页 |
| 3.4 数据求解模块设计 | 第65-68页 |
| 3.4.1 FVM求解模块接口设计 | 第65-66页 |
| 3.4.2 LBM求解模块接口设计 | 第66-68页 |
| 3.5 SPMD并行模式设计 | 第68-71页 |
| 3.6 耦合模块设计 | 第71-76页 |
| 3.6.1 单位转换模块设计 | 第71-72页 |
| 3.6.2 空间耦合模块设计 | 第72-75页 |
| 3.6.3 时间耦合方式设计 | 第75-76页 |
| 3.7 基本IO系统及错误恢复机制设计 | 第76-78页 |
| 3.8 本章小结 | 第78-80页 |
| 第四章 耦合模拟自适应稀疏块图划分技术 | 第80-96页 |
| 4.1 面向单一数值算法的并行划分方法 | 第80-81页 |
| 4.2 耦合并行划分问题描述 | 第81-84页 |
| 4.3 面向耦合模拟的自适应稀疏块图划分算法 | 第84-91页 |
| 4.3.1 耦合模拟并行划分问题的图建模 | 第84-86页 |
| 4.3.2 ASBMetis图划分算法 | 第86-88页 |
| 4.3.3 划分结果评价指标 | 第88-89页 |
| 4.3.4 ASBMetis的实现架构 | 第89-91页 |
| 4.4 实验验证 | 第91-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-96页 |
| 第五章 耦合模拟多级混合并行优化技术 | 第96-112页 |
| 5.1 研究现状及动机 | 第96-98页 |
| 5.2 并行通信架构及对可扩展性影响 | 第98-100页 |
| 5.3 耦合模拟的MPI与Open MP混合并行技术 | 第100-106页 |
| 5.3.1 LBM模块和耦合模块的混合并行实现 | 第102-103页 |
| 5.3.2 FVM模块的混合并行实现 | 第103-106页 |
| 5.4 实验验证 | 第106-110页 |
| 5.5 本章小结 | 第110-112页 |
| 第六章 LBM-FVM耦合模拟实验验证 | 第112-134页 |
| 6.1 ILFVE机制验证 | 第113-123页 |
| 6.1.1 有效性验证 | 第113-123页 |
| 6.1.2 模拟效率 | 第123页 |
| 6.2 IBLF-dts机制验证 | 第123-134页 |
| 6.2.1 有效性验证 | 第124-129页 |
| 6.2.2 模拟效率 | 第129-134页 |
| 第七章 结束语 | 第134-138页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第134-136页 |
| 7.2 课题研究展望 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-152页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第152页 |