【摘 要】
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离散颗粒模型(DPM)在颗粒流体系统的模拟中已经得到了广泛的应用,但DPM 对大规模系统进行模拟时计算量巨大,严重制约了它的应用.而近年迅速发展的图形处理器(GPU)以其强大的
【机 构】
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多相复杂系统国家重点实验室,中国科学院过程工程研究所,北京,1000190
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离散颗粒模型(DPM)在颗粒流体系统的模拟中已经得到了广泛的应用,但DPM 对大规模系统进行模拟时计算量巨大,严重制约了它的应用.而近年迅速发展的图形处理器(GPU)以其强大的计算能力和良好的并行性为离散颗粒模型的发展应用提供了另外一种途径.本文建立了CPU-GPU 耦合的计算模式,利用CPU计算流体相的运动方程,而利用GPU计算颗粒相的运动方程.基于该方式模拟了颗粒流体系统随设备结构尺寸的变化从节涌、湍动流态化向快速流态化过渡的过程.在此基础上,本文进一步实现了CPU-GPU 耦合的多尺度并行计算模式,并对包含有500000个颗粒的气固流态化系统的非均匀结构的动态演化过程进行了模拟研究。模拟结果复现了上稀下浓中间稀边壁浓的稀密相共存的环核结构的形成过程,展示了CPU-GPU 耦合的多尺度并行计算模式在颗粒流体系统模拟中的应用前景.
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