计算机应用

作者：刘智翔, 刘慧超, 黄冬梅, 周丽萍, 苏诚

单位：1.上海海洋大学 信息学院，上海 201306；2.上海电力大学，上海 200090；3.上海大学 计算机工程与科学学院，上海 200444；4.国家海洋局东海分局 东海预报中心，上海 200136

关键词：浸入边界法,格子玻尔兹曼法,流场,OpenMP,任务调度,并行,加速比

基金：上海市青年科技英才扬帆计划资助项目(18YF1410100);国家自然科学基金资助项目(91630206);上海市地方高校能力建设项目(17050501900);上海高校青年教师培养资助计划项目(ZZSHOU18012);上海海洋大学博士科研启动基金资助项目(A2-2006-00-200338)

在使用浸入边界-格子玻尔兹曼方法（IB-LBM）求解流场时，为了得出比较精确的结果，往往需要规模较大、较密集的流场网格，这就会造成模拟过程时间长的问题。为了提高模拟的效率，利用IB-LBM局部计算的特点，结合OpenMP中三种不同的任务调度方式，给出了IB-LBM的并行优化方法。在并行优化中混合使用三种任务调度方式，以弥补单一任务调度造成的负载不均衡问题；将IB-LBM进行结构化分解，测试每一结构部分的最优调度方式，根据实验结果选择最优的调度组合方式，而在不同线程数下，最优的组合方式是不同的。优化结果通过并行加速比来检验，可以得出：在线程数较少的情况下，加速比趋近于理想状态；在线程数较多的情况下，虽然线程开辟和销毁的额外时间消耗对性能的优化产生了影响，模型的并行性能仍有了很大的提升。流场的模拟结果显示，在进行并行优化后， IB-LBM对流固耦合问题模拟的准确性并没有受到影响。

来源：2020年第2期

《计算机应用》期刊编辑部

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