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计算空气动力学并行编程基础

《计算空气动力学并行编程基础》从基本假设出发,较为详细地推导出计算空气动力学在曲线坐标系下适用于编程的方程形式与求解过程。分别讨论了对流项与粘性项的离散求解方法、二阶与高精度格式计算模板、有限体积与有限差分多重网格方法以及采用无矩阵技术的Krylov子空间方法。对比分析了有限体积与有限差分方法的异同,归纳了湍流模型与高温气体模型方程,讲解了计算空气动力学常用的数据文件格式、气动特性计算方法以及并行编程框架等相关内容。

计算空气动力学并行编程基础基本信息

计算空气动力学并行编程基础图书目录

第1章基本方程形式

1.1引言

1.1.1计算空气动力学的作用

1.1.2计算空气动力学的特点

1.1.3计算空气动力学的步骤

1.2热力学基础

1.2.1气体状态方程

1.2.2比热、内能和焓

1.2.3黏性系数

1.2.4传热系数

1.3直角坐标系下微分形式N—S方程

1.3.1笔续介质假设

1.3.2方程通用形式

1.3.3质量方程

1.3.4动量方程

1.3.5能量方程

1.3.6N—S方程组

1.4无量纲化

1.4.1特征量的选取方法

1.4.2方程组无量纲化因子

1.4.3方程组无量纲化

1.4.4特征速度不同引起的表达式差异

1.5下线坐标系下微分形式N—S方程

1.5.1度量系数

1.5.2坐标变换

1.5.3有限差分法

1.6积分形式N—S方程

1.6.1直角坐标系下积分形式N—S方程

1.6.2曲线坐标系下积分形式N—S方程

1.6.3有限体积法

1.6.4有限体积法度量系数

1.6.5有限体积法单元体积

1.7有限差分法与有限体积法

1.7.1有限差分法与有限体积法的异同

1.7.2有限差分一有限体积混合方法

第2章时间离散格式

2.1显式Runge—Kutta法

2.2隐式方法残差项线性化

2.2.1对流通量Jacobian矩阵与分裂

2.2.2黏性通量Jacobian矩阵与谱半径

2.2.3有限体积法七对角矩阵

2.2.4有限差分法十三对角矩阵

2.3隐式线性化定常流动求解方法

2.3.1当地时间步长

2.3.2定常流方程组形式

2.3.3点松弛SGS解法

2.3.4线松弛SGS解法

2.3.5LU—SGS解法

2.3.6LU—ADI解法

2.3.7Jacobi迭代法

2.4隐式线性化非定常流动求解方法

2.4.1单时间步法

2.4.2双时间步法

2.5初始条件

2.5.1给定原始变量

2.5.2给定飞行高度、马赫数、攻角与侧滑角

2.5.3给定雷诺数、马赫数、温度、攻角与侧滑角

2.6收敛判据

2.6.1定常流动迭代收敛判据

2.6.2非定常流动亚迭代收敛判据

第3章空间离散格式

3.1曲线坐标系下的导数计算

3.2对流项半点重构

3.2.1二阶MUSCL重构

3.2.2五阶显式WCNS重构

3.3对流通量导数

3.3.1矢通量分裂格式(FVS)

3.3.2通量差分裂格式(FDS)

3.3.3混合格式(AUSM)

3.4黏性通量导数

3.4.1完全N—S方程

3.4.2薄层近似方程

3.5再论通量Jacobian矩阵

第4章边界条件处理

4.1虚网格概念

4.2特征分析

4.2.1边界信息传播方向

4.2.2特征线相容关系式

4.3远场边界条件

4.3.1远场特征变量边界条件

4.3.2远场Riemann边界条件

4.4壁面边界条件

4.4.1无黏壁面

4.4.2黏性壁面

4.5对称边界条件

4.6内边界条件

第5章加速收敛技术

5.1多重网格方法

5.1.1基本循环FAS格式

5.1.2多重网格循环策略

5.1.3传递算子

5.2预条件Newton—Krylov算法

5.2.1非线性函数

5.2.2非精确Newton法

5.2.3Krylov子空间方法

5.2.4预条件JFNK算法

第6章串流模型方程

6.1雷诺时均控制方程

6.1.1雷诺时均方法

6.1.2时均方程无量纲化

6.2零方程湍流模型

6.2.1Baldwin—Lomax湍流模型

6.2.2Degani修正的B—L湍流模型

6.3一方程湍流模型

6.3.1Baldwin—Barth湍流模型

6.3.2Spalart—Allmaras湍流模型

6.4两方程湍流模型

6.4.1Wilcox k—ω模型

6.4.2Menter’s k—ω模型

6.4.3EASM Gatski—Speziale k—ω模型

6.4.4EASM Girimaji k—ε模型

6.4.5Abid k—ε模型

6.4.6EASM Gatski—Speziale k—ε模型

6.5初始条件与边界条件

6.6应用湍流模型的注意事项

6.7两方程湍流模型通用形式

第7章高温气体效应

7.1气体模型

7.1.1质量比焓与内能

7.1.2质量比熵

7.1.3混合气体自由焓

7.2高温气体化学平衡流

7.2.1Gibbs最小自由焓方法

7.2.2能量守恒方程计算温度

7.3高温气体热化学非平衡流

7.3.1高温气体非平衡方程组

7.3.2对流项Jacobian矩阵

7.3.3组分生成源项及其Jacobian矩阵

7.3.4振动源项及其Jacobian矩阵

第8章前后处理方法

8.1数据文件格式

8.1.1网格与流场文件格式PLOT3D

8.1.2边界文件格式Generic.inp

8.1.3Tecplot格式的可视化文件

8.1.4CGNS格式转换

8.2网格奇点与搜索

8.2.1奇点重构的问题描述

8.2.2重构算法及时间复杂性分析

8.2.3数值实验结果与讨论

8.3网格二次剖分技术

8.3.1网格块分组问题

8.3.2二次剖分方法

8.3.3剖分法的选择策略

8.4气动特性计算

8.4.1气动力

8.4.2气动力矩

8.4.3升/阻力与压心

8.4.4气动热

第9章并行编程基础

9.1并行计算与并行编程

9.1.1并行计算相关概念

9.1.2并行计算机系统结构与分类

9.1.3并行编程模型与实现技术

9.1.4并行编程的常用模式

9.2并行程序设计

9.2.1并行程序流程设计

9.2.2MPI进程并行

9.2.3OpenMP线程并行

9.3并行程序性能优化技术

9.3.1提升并行程序性能的技术

9.3.2数值实验结果与讨论

9.4并行软件框架PETSc

9.4.1PETSc软件体系结构

9.4.2PETSc软件功能

9.4.3基于PETSc编程

9.4.4多DMDA创建实例

参考文献

主要符号表2100433B

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计算空气动力学并行编程基础造价信息

  • 市场价
  • 信息价
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基础

  • 品种:基础梁;规格型号:C30商砼;类别:土建工程;
  • m3
  • 炬龙钢结构
  • 13%
  • 四川炬龙钢结构建筑工程有限公司
  • 2022-12-07
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铁塔基础

  • M48×1680
  • 13%
  • 广州铧茂钢构材料制造有限公司
  • 2022-12-07
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装配式独立基础

  • 强度等级:C35,说明:无铁线,
  • m
  • 民诺
  • 13%
  • 广州市民诺建筑材料有限公司
  • 2022-12-07
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基础

  • C55
  • 兴典
  • 13%
  • 广西南宁兴典混凝土有限责任公司
  • 2022-12-07
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基础

  • C35
  • 兴典
  • 13%
  • 广西南宁兴典混凝土有限责任公司
  • 2022-12-07
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装岩机气动

  • 斗容量0.12m3
  • 台班
  • 汕头市2012年4季度信息价
  • 建筑工程
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装岩机气动

  • 斗容量0.4m3
  • 台班
  • 汕头市2012年3季度信息价
  • 建筑工程
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装岩机气动

  • 斗容量0.12m3
  • 台班
  • 汕头市2012年2季度信息价
  • 建筑工程
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装岩机气动

  • 斗容量0.4m3
  • 台班
  • 汕头市2012年2季度信息价
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装岩机气动

  • 斗容量0.12m3
  • 台班
  • 汕头市2012年1季度信息价
  • 建筑工程
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动力学

  • 25mm
  • 28.6m²
  • 3
  • 中高档
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2021-06-30
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编程计算

  • Intel Xeon E3-1231 v3
  • 1套
  • 1
  • 中档
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2017-06-05
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并行系统

  • NICE1000
  • 836个
  • 1
  • 逸昌
  • 普通
  • 含税费 | 不含运费
  • 2015-11-22
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便携式编程计算机联想510S

  • 便携式编程计算机 联想 510S
  • 1只
  • 1
  • 联想
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  • 含税费 | 含运费
  • 2017-05-17
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力学轨道套装

  • ,滑轮套件,光电门固定杆,M5X10蝶形栓若干,Ф12X50金属固定杆2个,弹簧圈2个,L型高度调节套装一套,方形螺母若干等,轨道与小车的接触为截面3点接触,减少了面接触带来的滑动摩擦力,可替代气垫导轨,避免气轨噪声和能耗,能够完成基础型教材力学实验及上百个扩展实验.
  • 15套
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  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2019-06-24
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计算空气动力学并行编程基础内容简介

《计算空气动力学并行编程基础》由国防工业出版社出版。

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计算空气动力学并行编程基础常见问题

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计算空气动力学并行编程基础文献

空气动力学试题 空气动力学试题

空气动力学试题

格式:pdf

大小:147KB

页数: 6页

x y z np p p p d 北京航空航天大学 2007~2008第二学期空气动力学期末考试真题(附答案) (问答题与计算题部分) 一、问答题 1.请结合图描述理想流体微团与粘性流体微团在运动和静止状态下 的受力差别。 答:(1)静止状态:理想流体与粘性流体均不能承受切向应力,法向 应力即为压强在各个方向上相等。 (2)运动状态:理想流体不能承受切向应力,流体微团受力情况与 静止状态下相同。粘性流体由于存在粘性,可以承受切向应力,而且 剪应力与压强无关,与角变形率成正比。 d du dt dy 2.请分别写出流体微团平动速度、 旋转角速度、线变形速率和角变形 速率的表达式。 答:平动速度: u,v,w 旋转角速度: 线变形速率: 角变形速率: 3.试分析产生压差阻力的原因。 答:粘性力阻滞流体质点运动,使流体质点减速失去动能,在一定的 逆压梯度下,来流与边界层发生分离,在分离点

高速集装箱平车空气动力学仿真研究 高速集装箱平车空气动力学仿真研究

高速集装箱平车空气动力学仿真研究

格式:pdf

大小:147KB

页数: 5页

通过采用SST k-ω湍流模型对200km/h高速集装箱平车进行外流场分析,得到了集装箱平车表面压力分布、机车和集装箱受到的阻力以及车间流体速度分布,并对机车和集装箱相对高度差对列车空气阻力的影响进行了分析.研究结果表明:高速集装箱平车所受的空气阻力以压差阻力为主,并随着机车与集装箱平车相对高度的减小而增大.

计算机并行端口端口用途

  • 打印机

  • Zip Drive

  • 视频扫描仪

  • 一些早期的声卡

  • 一些老式的摄像头。

  • 并行设备,如EPROM编程器、模拟器。

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Moldex3D并行计算

Moldex3D 领先业界率先推出完整并行计算功能,其并行运算技术是业界『唯一』可以完整支援充填、保压、冷却、翘曲、玻纤排向、多材质多射成型等计算模组,让使用者得以利用多核心或多CPU共同分析的优势,大幅缩短运算时间,在搭配主流的多核心个人电脑,能有效提升运算效能高达数倍以上,让您轻松精简成本,创造更高的工作效能。

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最优潮流优化潮流的并行化计算

随着电力系统规模的扩大和日益增加的安全稳定性要求,如何快速、实时地计算OPF成为一个十分紧迫的课题。现有的OPF算法的计算速度均难以满足大型网络的实时性需要。并行计算可以提高现有计算机的计算能力,提高计算速度。最优潮流并行算法是利用待求解问题的并行性通过多个处理器协作完成问题的求解。并行计算的硬件可以是专门的并行计算机,也可以是分布式网络计算环境。

在无限点算法的基础上,使用了Newton - Kylov并行化算法求解非线性方程组,在IEEES, 30, 118系统进行计算,算法在共享内存计算机、分布内存超级计算机和网络集群计算环境下进行。结果表明所使用的方法在各种环境下均具有良好的加速性能。

将遗传算法并行化通过将目标函数的计算分派给各个处理器来实现并行,遗传的操作在主机中进行。试验计算得到的主机效率在80%以上。

定性研究了粗粒度模型并行遗传算法中迁移策略参数对算法性能的影响,这些参数包括:子种群数目、迁移率、迁移规模、迁移选择策略和通信方式等。得到的结论是1}A在高迁移率下容易找到最优解;子种群数目越大,找到最优解的评估次数就越少;在同步迁移和异步迁移下,ESA在不同迁移周期下的算法性能基本相似,采用随机选择的迁移选择策略好于最佳选择的迁移选择策略 。

对分解协调法这类并行最优潮流算法进行了比较研究。分解协调法是一类将网络分块进行计算的方法,属于粗颗粒的空间并行算法。分解协调法有辅助问题法APP (Auxiliary Problan Principle)、预测校正极大乘子法PCPM (Corrector Proxinal Multiplier Method)、交替方向法ADM ( Alte mating Direction Method)三大类。

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