基于FLUENT和集群对扩压器流场的并行数值模拟及分析

在边界条件和初始条件相同的情况下,分别改变锥形扩压器的扩散角及渐扩管的长宽比,基于FLUENT软件和高性能集群对扩压器内流速的衰减特性及扩压性能进行了数值模拟及分析. 研究结果表明:在渐扩管长宽比一定的情况下,渐扩管效率随着扩散角的增大先增大后减小;在扩散角不变的情况下,渐扩管效率随着渐扩管长宽比增大而增大. 因此,用适当的扩散角或增大渐扩管长宽比的方法可得良好的压力恢复. 关于并行计算,当核数目不变时,随着网格数量的增加,并行效率呈增加趋势但增大的幅度越来越小;当网格数不变时,随着核数目的增加,并行计算效率呈减小的趋势. 本预测结果可为扩压器的优化设计及工程应用提供参考.     

数据挖掘网格中决策树并行算法设计及性能分析

提出了C4.5决策树算法的一种并行算法,使传统的串行分类算法能在多台PC机和服务器组成的数据挖掘网格上并行数据挖掘. 采用数据纵横剖分,结合递归过程的并行化,实现了可扩展的高性能并行计算,解决了处理海量数据时没有较好并行分类算法的问题. 并给出了指导该并行算法高效计算的方法. 数据运行试验和算法分析表明,该并行算法的性能受多个因素影响,并具有高效的并行效率计算加速比.     

数据挖掘网格中决策树并行算法设计及性能分析

提出了C4.5决策树算法的一种并行算法,使传统的串行分类算法能在多台PC机和服务器组成的数据挖掘网格上并行数据挖掘. 采用数据纵横剖分,结合递归过程的并行化,实现了可扩展的高性能并行计算,解决了处理海量数据时没有较好并行分类算法的问题. 并给出了指导该并行算法高效计算的方法. 数据运行试验和算法分析表明,该并行算法的性能受多个因素影响,并具有高效的并行效率计算加速比.     

基于PC集群并行CFD算法实现

计算机与数值计算技术的迅猛发展催生了计算流体力学这门交叉学科．单机性能的提高使得计算流体力学得到迅速推广，成为一般工业过程基本设计分析工具．然而对于流动机理的细节研究以及工业应用大规模设计计算问题，PC机几乎无能为力．因此，尝试进行并行计算具有重要意义．提出了一套基于PC集群和消息传递界面的并行CFD算法，用高性能PC机组建计算网络来提供大型计算能力；搭建了一套双节点的集群系统，并设计了SPMD并行CFD计算程序，同时实现了计算域自动分解及子区的重新编号，结果重构和输出．对典型的后台阶流动进行计算以此来验证算法的正确性，计算结果表明：结果与顶级商业软件Fluent串行计算结果吻合较好．对不同长宽比和网格数目的后台阶流动进行了并行计算，计算结果显示该算法具有较高的并行效率．     

基于网络并行计算的结构损伤动力有限元分析

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向。用网络并行思路探讨了结构损伤动力有限元并行分析算法的实现方法,并在曙光－1000A分布式并行计算机上进行了测试。通过对实验数据的分析,讨论了该算法的并行效率。     

基于网络并行计算的结构损伤动力有限元分析

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向。用网络并行思路探讨了结构损伤动力有限元并行分析算法的实现方法,并在曙光－1000A分布式并行计算机进行了测试。通过对实验数据的分析,讨论了该算法的并行效率。     

PC集群的构建与并行计算性能评测

在现有实验室条件下,利用10台微机和高速以太网构建基于Linux的小型同构PC集群,并对软件配置过程进行详细描述.利用系统进行计算圆周率的并行程序编制,根据运行结果对系统的性能进行评测.结果表明：系统在充分利用现有硬件资源基础上获得了较高的计算速度,同时具有较好的并行加速比和并行计算效率.利用这种方法构建集群是低成本获取高性能计算的有效途径,为今后的并行计算研究提供一个较好的开发平台.     

基于MPI的网络并行计算系统构建及分析

从硬件、网络配置及姗的使用3个角度详细阐述网络并行计算系统的构建方法和配置过程．在此基础上,采用基于IVIPI的并行程序设计方法进行并行计算的实验和测试,并结合加速比和效率的结果对系绞进行性能分析．实验证明,用局域网搭建的网络并行计算系统更适合于粗粒度的并行计算任务     

大规模矩阵乘积的几个并行算法

给出了微机网络并行计算环境和拥有共享内存的并行计算环境下大规模矩阵相乘的几种并行算法,分析了这些算法的计算和通讯时间复杂性,在多台微机上安装并行消息传递机制MPI(message passing interface),构成微机网络并行计算环境,在该环境下对所给算法作了数值试验,结果表明所给出的算法非常有效,同时在程序没有改动的条件下,将微机网络并行环境下的程序移植到具有共享内存的并行计算机IBMP650上,结果表明,所给算法具有更高的加速比和并行效率。     

区域分裂内交点条件预测多重网格并行算法

讨论了边值问题多重网格并行计算,利用网格差分方程组对区域分裂内交点函数值作一维二分预测,将虚拟边界函数值计算化为形式初值问题进行迭代,各子区域并行地以多重网格方法求解Dirichlet问题,在提高信息传递效率的同时节省了计算量和存贮量。     

基于多边协商的分布式网格资源调度

基于多智能体的理论，提出了一种智能网格系统资源调度方法，通过网格节点自主选择任务来实现网格系统中的资源优化调度.由于各节点的自主性，对于完成不同的任务将存在不同的支持度.采用模糊认知图建立了对任务分配方案的支持度协调模型，并提出了标准支持度的概念，同时保证节点支持度协调的可行性和有效性.网格节点在自身利益最大化目标的驱动下，无需固定的上层资源调度单元，通过多边的竞争和协商组成任务组，实现分布式网格资源的优化调度.提出的调度策略适用于分布式计算，具有较好的实时性和鲁棒性.     

面向网格计算的按需入侵检测模型

为了解决分布式入侵检测系统缺乏动态组织敏捷性的问题，提出了适应数据网格的按需入侵检测模型.该模型针对网格计算的动态共享性与多域集成性的特点，基于全局检测服务将入侵检测系统分为安全评估模型、工作流编程服务、数据网格环境与检测资源服务四个部分.通过系统级与节点级重构相结合的方式，保证入侵检测系统全局检测服务失败时，能从节点处获得检测服务支持.研究结果表明，与Snort入侵检测系统相比，在局域网(LAN)和广域网(WAN)的实验条件下，基于该模型的分析引擎Higen的检测时间更少，消耗用户时间更少，提高了网格计算环境下协同检测的敏捷性.     

分布式并行服务器中的高性能通信研究

基于快速以太局网中分布式并行服务器通信特点和对网络协议栈的分析,设计并实现了一种分布式操作系统传输协议。该协议在维持通用编程接口的同时,精简网络协议栈底层的冗余操作,减少操作系统干预和协议自维护开销。在8个节点的服务器系统上的测试结果表明,分布式操作系统传输协议获得比用户数据报协议更小的往返延迟和系统开销,应用环境下有约20%的增益,能有力地支持系统扩展和大并发访问服务。     

面向流场计算的MPP系统设计探讨

分析了流场计算的特点,探讨了面向流场计算的MPP系统互联网络的设计,指出了这类系统的拓扑结构应优选低维MESH结构、互联网络应追求低阻塞率而非高速率;探讨了CCOTS技术在面向流场计算的MPP系统设计中的应用,指出了CCOTS技术是这类系统设计的优选设计方法。     

采用动态缓冲池的SOAP并行通信模型

为了提高simple object access protocol（ SOAP）的通信性能,有效地支持多机群网格上的并行计算,提出了SOAP并行通信模型．利用并发数据流、动态缓冲池技术、压缩编码技术和并行流水机制,通过内存储器实现了通信资源和计算资源的并行运行．描述了模型的主要部件、体系结构和通信过程．分析和实验表明,该模型具有良好的通信效率并可有效支持并行计算,能满足网格并行计算的需求．     

复杂电网的分层解耦潮流计算方法及分析

基于复杂电网中环网与辐射网络并存的特点,采用基于逆流拓扑分层搜索的解耦潮流算法对复杂电网潮流进行计算。通过对IEEE-300节点系统与重庆电网的仿真分析,验证本算法的正确性以及其收敛性与计算速度的优势;通过对IEEE-118节点系统的解环分析,结果显示复杂电网的环网率越低、辐射节点越多,本方法速度优势越明显。     

基于并行批处理的数字流域系统网格应用研究

基于网格的应用系统愈来愈受到人们的关注,讨论了启用网格应用的并行批处理策略,并在此基础上研究了数字流域系统的并行批处理网格应用结构。     

基于流体体积的两栖车辆阻力并行数值计算

为了在概念设计阶段评价两栖车辆的水上性能，研究了采用流体体积函数（VOF）多相流模型对两栖车辆进行模拟计算的可行性，提出了使网格单元体积变化均匀的混合网格划分方法，比较了并行计算环境下的不同网格分割方法，给出了计算结果收敛的评价指标，并分别采用稳态静网格、瞬态静网格和瞬态动网格三种模型对轮式两栖车辆的阻力进行了计算.结果表明，模拟和试验的误差可控制在10％内，在当前技术条件下瞬态静网格模拟方法是比较可靠的两栖车辆阻力计算方法.     

覆冰三分裂导线气动力特性的数值模拟

采用有限体积法和SIMPLEC算法,求解雷诺数在亚临界区内的均匀黏性不可压缩流体的N-S方程,对风吹过平行布置的覆冰三分裂导线的气动力特性进行计算流体动力学（CFD）数值模拟.为克服数值模拟在高雷诺数下的数值不稳定性,在求解N-S方程时采用QUICK迎风格式,其对流项为三阶精度,其余项如扩散项等为二阶精度.针对新月形和扇形2种典型覆冰三分裂导线,分析平行布置的三分裂导线各子导线尾流间的相互作用及其对气动力特性的影响.计算结果表明,新月形覆冰导线比扇形覆冰导线舞动的风攻角范围大,但前者的舞动振幅小于后者;分裂导线中处于尾流区的子导线的气动力系数均小于迎风面子导线的气动力系数,且扇形覆冰导线比新月形覆冰导线更为显著.