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城市大气环境的高保真度数值模拟

Submit Time: 2018-03-15
Author: Yan Zhengzheng 1 ;
Institute: 1.中国科学院深圳先进技术研究院;

Abstracts

对于城市大气环境模拟问题,高保真度往往意味着庞大的计算量,几何多尺度、高雷诺数等因素致使其求解非常具有挑战性,对计算机的硬件与算法都有极高的要求。寻求稳定、可扩展的高效并行数值算法以获取时效性强且可置信的数值结果是数值模拟的关键所在。基于国产大规模计算系统平台,本文通过对大规模非线性系统进行高效求解器和预处理技术的研究,提出一种可扩展并行Newton-Krylov-Schwarz算法。非线性方程采用非精确Newton方法进行求解,在每个Newton步,Jacobian系统通过基于区域分解方法的限制加性Schwarz 预 条件子处理,然后使用以GMRES方法为代表的Krylov子空间迭代法作为线性求解器进行求解。作为应用,我们对深圳地王大厦附近约一平方公里区域进行大气流场进行计算。数值结果显示,本文的算法在扩展至万核处理器平台时仍具有非常良好的可扩展并行性能,为未来对整个城市区域进行高精度(如网格分辨率达到米级,未知数个数达十亿量级)的大气环境模拟提供了一种可参考的算法。
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From: Yan Zhengzheng
DOI:10.12074/201803.00580
Recommended references: Yan Zhengzheng.(2018).城市大气环境的高保真度数值模拟.[ChinaXiv:201803.00580] (Click&Copy)
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[V1] 2018-03-15 14:42:16 chinaXiv:201803.00580V1 Download
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