文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211506
中文引用格式: 高若辰,,淮曉永,張志達,,等. 面向云計算環(huán)境的OpenFOAM網(wǎng)格生成服務(wù)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2022,,48(4):71-75.
英文引用格式: Gao Ruochen,Huai Xiaoyong,,Zhang Zhida,,et al. OpenFOAM mesh generation service for cloud computing environment[J]. Application of Electronic Technique,2022,,48(4):71-75.
0 引言
計算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)是流體力學(xué)和計算機科學(xué)相互融合的一門新興交叉學(xué)科,,其基本原理是把待求解的連續(xù)物理場(如速度場和壓力場)分解成有限個離散點的集合,,然后建立控制流體流動的控制方程,通過求解方程組得到的近似解來模擬流體流動情況[1-2],。CFD在汽車,、船舶、航空航天,、工業(yè)設(shè)計等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[3-4],。
CFD的基本結(jié)構(gòu)組成一般分為前處理、數(shù)值求解和后處理分析三部分,。其中,,網(wǎng)格生成是前處理的關(guān)鍵步驟之一,在計算流體力學(xué)的工業(yè)應(yīng)用實踐中,,一般有40%~45%的時間耗費在前處理階段[5],。
網(wǎng)格生成是對連續(xù)計算流場的離散化,把一個連續(xù)的幾何區(qū)域分割成許多很小的單元,,以便在離散的單元上進行流場代數(shù)方程的數(shù)值求解[6],。為了獲得高精度的數(shù)值仿真解,需要將計算域劃分為盡可能小的網(wǎng)格單元,,質(zhì)量好的網(wǎng)格通??梢赃_到千萬甚至上億的數(shù)量級。網(wǎng)格數(shù)量越多,,對CPU,、內(nèi)存等計算資源的需求也會越高。因此,,復(fù)雜大型模型的網(wǎng)格生成計算需要耗費巨大的計算資源,。
為了解決網(wǎng)格生成技術(shù)計算量大,、耗時長的問題,一方面是優(yōu)化網(wǎng)格生成技術(shù),,如動網(wǎng)格生成技術(shù)[7],、重疊網(wǎng)格生成技術(shù)[8]和自適應(yīng)網(wǎng)格生成技術(shù)[9-12];另一方面,,利用云端的高性能服務(wù)器資源進行網(wǎng)格生成計算也是工程技術(shù)發(fā)展的方向之一[13],。本文對云計算技術(shù)與網(wǎng)格生成技術(shù)進行集成,設(shè)計開發(fā)了一個網(wǎng)格生成服務(wù)原型系統(tǒng),,并基于OpenFOAM網(wǎng)格生成器設(shè)計實現(xiàn)了一個面向云計算環(huán)境的網(wǎng)格生成服務(wù)原型軟件,。
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作者信息:
高若辰,,淮曉永,,張志達,李佰文
(華北計算機系統(tǒng)工程研究所,,北京100083)