桌面计算机上利用格子Boltzmann方法的GPU计算

作     者：刘强 谢伟 邱辽原 解学参 LIU Qiang;XIE Wei;QIU Liao-yuan;XIE Xue-shen

作者机构：中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2014年第48卷第9期

页      面：1329-1333页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51079032)资助 

主　　题：格子Boltzmann方法 图形处理器 计算流体力学 方柱绕流 高性能计算 

摘      要：介绍了在桌面计算机上利用格子Boltzmann方法(LBM)与图形处理器(GPU)计算的发展背景,分析了LBM的标准形式及其天生并行特性的成因,介绍了所采用的CUDA编程模型及Kepler计算架构.为了验证桌面计算机上利用LBM的GPU计算的应用能力,对二维方柱绕流问题进行了数值模拟,并将模拟结果与有限体积法的计算结果进行对比.结果表明:对于方柱绕流问题,GPU计算的模拟计算效率约为CPU计算的3.4倍,桌面计算机上利用LBM的GPU计算具有一定的通用科学计算能力.