摘要：在计算流体力学(CFD)领域中,随着对流动传热问题研究的深入,涉及到的问题复杂程度也不断提高,导致计算耗时大幅增加。为了快速求解复杂的流动传热问题,国内外学者结合高效的图形处理器(GPU)并行计算技术,完成了部分基于GPU并行计算的求解算法的研究。与CPU串行计算相比,GPU并行计算能够实现数倍、数十倍甚至数百倍的加速效果。为了实现非稳态流动传热问题的快速求解,开发了基于投影法的GPU并行计算策略,并以二维顶盖驱动流为例研究了GPU并行计算求解性能。研究结果表明:随着网格规模的不断增大,GPU并行计算性能发挥的更为明显,当网格数达到500×500时,单块GPU并行计算速度是CPU串行计算的28.5倍,实现了非稳态流动传热问题的快速计算。

摘要：为了研究交流电场对附壁气泡动力学行为的影响,采用基于FLUENT 软件的VOF+LS+SPP方法对余弦交流电场作用下CCl4 液体中附着在水平板上的气泡的动力学行为特性进行了模拟研究。利用VOF+LS+SPP方法数值模拟了直流电场作用下附壁气泡的形变过程,并与文献中实验结果对比,验证了该方法适用于附壁气泡的动态特性研究;对比了直流电场和余弦交流电场作用下气泡的脱离时间,研究表明,直流电场作用下,电压需要接近40kV气泡才能脱离壁面;而在余弦交流电场作用下电压为20kV 时气泡就可脱离壁面;分析了在余弦交流电场作用下,不同角频率和电压对附壁气泡动态特性的影响规律,结果表明,电压一定时,气泡的脱离时间随着角频率ω的增大而减小,但当角频率ω超过最优角频率时,气泡的脱离时间将增大;当角频率保持不变时,电压越大,气泡脱离时间越短。