格子Boltzmann演化方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:42899138 阅读:31 留言:0更新日期:2024-09-30 15:15
本申请公开了一种格子Boltzmann演化方法、装置、电子设备及存储介质,本方案通过对格子Boltzmann方法碰撞和迁移步的重新设计,实现了仅需一份密度分布函数副本即可完成粒子密度分布函数的碰撞迁移过程的原位存取技术方案,也即实现了格子上的粒子密度分布函数的原位读取,且不会影响其它格子上的粒子密度分布函数的计算,使得在并行计算过程中不产生读写冲突;相比传统方式,本方案只需一个副本也即一份内存变量即可完成粒子密度分布函数的更新,降低了内存的反复读取频率的同时降低了一半的内存需求,从而使得在使用LBM进行高性能并行计算时,可以大幅节省时间、经济成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及计算机,尤其涉及一种格子boltzmann演化方法、装置、电子设备及存储介质。


技术介绍

1、格子boltzmann演化方法(lattice boltzmann method,简称lbm)作为一种区别于传统计算流体力学的数值方法,从介观尺度和气体动理学理论出发,通过对boltzmann方程的直接离散,求解流体系统的宏观物理参数。lbm方法作为一种简单有效的数值方法,由于其天然的局部性和并行性,非常适合进行大规模的并行计算。

2、相关技术中,lbm的演化可以分为碰撞步和迁移步两个过程,而在这两个过程中均需要存储多个粒子密度分布函数(density distribution function,简称ddf)。目前,通常是采用两个副本分别存储ddf,每次执行完碰撞步、迁移步之后,交换两个副本的存储信息以解决并行计算过程中读取和存储冲突问题。

3、然而,上述格子boltzmann演化方法会带来额外的内存消耗和重复的读取、存储操作,不仅降低了计算效率,而且还提高了存储要求。


技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种格子Boltzmann演化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述多个迁移前粒子密度分布函数执行迁移步,生成所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述第一方向对应的多个第一粒子密度分布函数与所述第二方向对应的多个第一粒子密度分布函数进行位置交换处理,生成所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述目标粒子密度分布函数与所述第一方向对应的第一粒子密度分布函数进行位置交换处理,生成所...

【技术特征摘要】

1.一种格子boltzmann演化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述多个迁移前粒子密度分布函数执行迁移步,生成所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述第一方向对应的多个第一粒子密度分布函数与所述第二方向对应的多个第一粒子密度分布函数进行位置交换处理,生成所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述目标粒子密度分布函数与所述第一方向对应的第一粒子密度分布函数进行位置交换处理,生成所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数,包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述当前格子对应的多个第二粒子密度分布函数包括当前格子中各迁移后目标粒子密度分布函数、及当前格子中各所述迁移后目标粒子密度分布函数对应的反向分...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾新驰魏万里熊永丰任亮付强
申请(专利权)人:中汽创智科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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