【摘 要】
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多介质可压缩大变形磁流体模型是描述Z箍缩、内爆磁通量压缩、磁惯性约束聚变、磁驱动高速飞片发射、天体物理等高能量密度领域中常见的磁流体力学模型.ALE方法是磁流体数值
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多介质可压缩大变形磁流体模型是描述Z箍缩、内爆磁通量压缩、磁惯性约束聚变、磁驱动高速飞片发射、天体物理等高能量密度领域中常见的磁流体力学模型.ALE方法是磁流体数值模拟的主流方法之一,也是磁流体力学问题研究中的难点和热点.本文首先针对一种多介质可压缩理想磁流体问题基于自适应网格技术设计关于ALE算法的高效串行数值模拟程序,与已有链表版模拟程序的对比实验表明:新程序能重构实验结果且有明显的提速效果,如当网格规模为50万时,能提速近40%.接着给出了提高ALE算法并行可扩展性的几种策略,进而基于国际上流行的PETSc并行框架设计了负载平衡好、通信量少的高效并行算法,并研制了并行程序.通过在数值实验中分析计算结点内部与计算结点之间的并行加速比及探讨不同并行子网格划分方法对并行可扩展性的影响,表明所研制的并行程序具有良好的稳健性和并行效率,如当网格规模为1700万、进程数为48时,并行效率达到了80%以上.
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