OpenMP를 기반으로 한 유동층 입자 축적 과정의 삼차원 병렬 수치모의

LI Bin ,  

YAO Lu ,  

JIAO Mingyue ,  

ZHOU Zunkai ,  

摘要

DEM과 CFD를 결합한 CFD-DEM은 유동층의 수치모의에 널리 사용되지만 DEM의 계산 부하가 크기 때문에 실제 유동층 모의의 요구를 충족시키기 어렵기 때문에, 따라서 DEM 병렬 알고리즘에 대한 연구는 중요합니다. 유동층 내 입자 운동의 특징을 고려하여 DEM을 기반으로 한 가스-고체 이동의 입자 상태에 대한 병렬 계산 모델을 구축하였고 OpenMP 병렬 기술을 기반으로 입자에 작용하는 힘 계산과 입자 속도 및 위치의 병렬 업데이트를 구현했습니다. Fortran 언어를 사용하여 유동층의 입자 축적 과정을 시뮬레이션하는 DEM 병렬 수치모의 프로그램을 개발하고 직렬 프로그램의 모의 결과와 비교하였습니다. 결과는 OpenMP 기술에 기반한 병렬 프로그램이 유동층 내 입자 축적 과정을 정확하게 모의할 수 있으며 좋은 가속 비를 갖고 있어 계산 효율을 크게 향상시키고 계산 시간을 단축시킬 수 있음을 보여줍니다. 계산 스레드 수가 증가함에 따라 가속 비도 증가하지만 이에 따른 증가폭이 감소합니다.

关键词

유동층; 입자 축적; 디스크릿 엘리먼트 메소드; 계산 유체 역학; 가스-고체 이동; 병렬 계산; OpenMP; 가속 비

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