一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法技术

本发明专利技术公开了一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，解决了多层网格LBM方法在MPI并行时，算法复杂度高、并行计算性能不佳等弊端，其技术方案要点是包括有以下步骤：考虑到不同层网格点的计算量不一致，但同层网格点的计算量一致，根据MPI进程总数np和多层网格的总层数N，将每一层网格根据网格数量按照均匀划分原则剖分为np份区域；每个进程负责每一层网格中的一份网格区域，并按照第N层至第1层的顺序采用多层网格LBM方法计算到规定时间步；本发明专利技术的一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，采用良好的网格划分策略，使得每个MPI进程的计算量负载均衡，提高了并行效率，具有良好的可扩展性。

A parallel LBM method with computational load balancing in multi grid

【技术实现步骤摘要】
一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法
本专利技术涉及流体动力学，特别涉及一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法。
技术介绍
多层网格LBM方法比标准LBM在计算上增加了复杂度，尤其是针对不同几何形状的物体，为了计算精度需要使用不同层次的网格，且每层网格上的计算量都不一致，不同层网格间需要进行插值运算，这都大大增加了多层网格LBM在分布式系统集群中的MPI并行算法设计的难度。特别是一般多层网格LBM方法的MPI并行算法设计，各个节点的计算量差距较大，极易造成各个节点间的负载不均衡问题，从而影响MPI并行算法的整体并行计算性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，每个节点的计算量及负载均衡，提高了并行效率，具有良好的可扩展性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，包括有以下步骤：根据MPI的进程总数np和多层网格的总层数N，将第i层网格根据网格数量按照均匀划分原则划分为np份网格区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，其特征是，包括有以下步骤：/n根据MPI的进程总数np和多层网格的总层数N，将第i层网格根据网格数量按照均匀划分原则划分为np份网格区域；划分的网格区域共有np*N份，第i层网格中的第j份网格区域记为j

【技术特征摘要】
1.一种具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，其特征是，包括有以下步骤：
根据MPI的进程总数np和多层网格的总层数N，将第i层网格根据网格数量按照均匀划分原则划分为np份网格区域；划分的网格区域共有np*N份，第i层网格中的第j份网格区域记为ji；其中j＝1,2,…,np；i＝1,2,…,N；
每个进程负责每一层网格中的一份网格区域，按照从第N层至第1层的顺序进行多层网格LBM方法的计算，并于每个进程在对应网格区域完成第1层的计算后进行同步；
对计算结果进行判断，若未达到设定的结束条件，则重复进行多层网格的LBM演化计算，直至达到设定的结束条件时结束计算；
输出计算结果并存储。


2.根据权利要求1所述的具有计算负载均衡的多层网格LBM并行方法，其特征是，对各层网格均匀划分为np份网格区域具体如下：
根据多层网格，从第N层至第1层网格，计算第i层网格中的网格点数目，分别记为Numi，其中，i＝1,2,…,N；
按照均匀划分原则，将第i层网格均匀划分为np份；每份网格点数目为Numi/np，向上取整，记为[Numi/np]，第i层网格中的第j份网格区域分别记为ji，j＝1,2,…,np。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智翔，王振华，刘慧超，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31