【摘 要】
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网格是计算流体动力学(CFD)模拟的输入,网格的大小和质量都会对模拟结果造成影响。随着高保真模拟技术的不断发展,CFD计算网格的规模越来越大,这对交互式网格生成软件的开发提出了巨大的挑战。目前主流的桌面CFD端交互式网格生成软件普遍存在以下不足:受主机计算资源的限制,个人电脑的计算能力是十分有限的,难以满足大规模CFD应用对网格量的巨大需求。为了解决这一问题,本文基于现有网格生成软件(NNW-Gr
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网格是计算流体动力学(CFD)模拟的输入,网格的大小和质量都会对模拟结果造成影响。随着高保真模拟技术的不断发展,CFD计算网格的规模越来越大,这对交互式网格生成软件的开发提出了巨大的挑战。目前主流的桌面CFD端交互式网格生成软件普遍存在以下不足:受主机计算资源的限制,个人电脑的计算能力是十分有限的,难以满足大规模CFD应用对网格量的巨大需求。为了解决这一问题,本文基于现有网格生成软件(NNW-GridStar)的框架模式,融合服务型软件的客户端/服务器模式,并利用消息中间件技术,提出了一种分布式并行网格生成软件框架PadMesh,作为后续开发各种交互式网格生成软件(如结构化的、非结构化的和笛卡尔的)的基础软件架构。论文的主要研究内容如下:(1)研究了分布式并行网格生成软件框架所需要的关键技术,包括并行计算技术和消息中间件技术等;在此基础上,设计出一种分布式并行网格生成软件框架(PadMesh),并利用RabbitMQ实现了网格生成中间件;(2)针对NNW-GridStar软件的并行化,首先提出了结构网格的可视化数据管理和分布式数据存储策略,然后实现了分布式网格读取和网格线并行加密两个基础功能,从而验证了PadMesh在分布式并行结构网格生成软件研制中的可用性;(3)针对典型网格,利用所研制的分布式并行结构网格生成原型系统(NNWPGridStar)将网格规模逐步从100万加密到300亿,测试了NNW-PGridStar软件在网格生成、网格加密、人机交互操作等方面的优秀性能。
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