一种格子玻尔兹曼方法的并行加速方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种格子玻尔兹曼方法的并行加速方法及系统，克服目前使用X86服务器集群来进行LBM处理在时间等消耗较大的缺陷，该方法中：CPU端确定网格所有格点上的宏观参量及其初始值，定义数据结构和存储方式用于存储每个格点各个方向的平衡分布函数和每个格点的宏观参量，根据宏观参量计算出所有格点上各方向的平衡分布函数，设置MIC卡内核的线程执行配置；MIC端根据宏观参量及其初始值、线程执行配置及网格所有格点上各方向的平衡分布函数进行迁移和碰撞的并行计算和并行的边界处理，并根据网格所有格点各方向的平衡分布函数获得收敛状态。本申请的实施例提高了格子Boltzmann方法的处理性能，满足了流体模拟的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算流体力学领域，尤其涉及一种格子玻尔兹曼方法的并行加速方法及系统。
技术介绍
格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)是介于微观分子动力学方法和基于连续介质假设的宏观方法之间的一种介观方法。该方法与传统的流体模拟方法不同，它基于分子动理论，通过跟踪粒子分布函数的输运而后对分布函数求矩来获得宏观平均特性。格子Boltzmann方法的动理论特性使得它在模拟许多复杂流动的时候更有效，如 多孔介质流动、悬浮流、多相流、多组分流等。格子Boltzmann方法具有天生的并行特性，以及边界处理简单、程序易于实施等优点。采用LBM方法求解物理问题时的基本过程如图I所示。对于一个特定的物理问题，首先进行如图I中步骤SllO至步骤S130的辅助步骤。步骤S110，基于各种简化假设，进行物理建模，确定出计算区域、初始条件以及边界条件等，并根据物理问题的不同，选择相应的格子Boltzmann模型。步骤S120，进行网格划分，确定节点。假设网格划分大小为NX*NY，其中，NX为x方向的大小，NY为y方向的大小。步骤S130，根据不同格子Boltzmann本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种格子玻尔兹曼方法的并行加速方法，包括：CPU端确定网格所有格点上的宏观参量及其初始值，定义数据结构和存储方式用于存储每个格点各个方向的平衡分布函数和每个格点的宏观参量，并根据所述宏观参量计算出所有格点上各个方向的平衡分布函数，并设置至强融核(MIC)卡内核的线程执行配置；至强融核(MIC)端根据所述宏观参量及其初始值、所述线程执行配置以及所述网格所有格点上各个方向的平衡分布函数进行迁移和碰撞的并行计算和并行的边界处理，并根据所述网格所有格点各个方向的平衡分布函数获得收敛状态并传递给所述CPU端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张广勇，张清，
申请(专利权)人：浪潮北京电子信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：