基于GPU的多维树搜索算法在管道流体仿真中的应用

发布时间：2022-01-25 04:25

　　为提高邻近粒子搜索速度,使水力压裂过程中注入管道内的水流现象更好地满足实时性要求,在图形处理器（GPU）上基于光滑粒子流体动力学（SPH）算法,将结合GPU的并行操作能力和多维树搜索算法优点的多维树搜索算法应用在水力压裂管道流体模拟中。首先,给出了流体粒子的受力分析及更新颗粒位置的方法;然后,给出了该算法在管道流体模拟中的具体实现过程。最后,通过实验近似模拟水力压裂过程中管道与水流交互过程,并与其他算法进行对比分析。结果表明将本文算法应用于大规模管道流体模拟中,执行速度快了几倍,实现了水流模拟在管道中的实时性。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2019,19(13)北大核心

【文章页数】：4 页

【文章目录】：
1 流体力学
    1.1 Navier-Stokers方程
    1.2 SPH方法
    1.3 流体的受力分析及粒子位置的更新
2 基于GPU的多维树搜索算法
3 实验结果及分析
    3.1 实验环境介绍
    3.2 管道流体模拟
    3.3 算法对比分析
        3.3.1 与基于CPU的多维树搜索算法对比
        3.3.2 与基于GPU的链表搜索算法对比
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPU的邻近粒子搜索优化算法[J]. 周文娟,梁志剑,马铁华.  计算机工程与设计. 2017(05)
[2]SPH方法中多维树搜索算法的优化及在GPU上的实现[J]. 唐勇,陈英建,吕梦雅.  小型微型计算机系统. 2013(12)
[3]基于流场的流动水体仿真[J]. 杨在兴,芮小平,梁明,赖晗,陆瑾.  计算机工程与设计. 2012(06)
[4]基于CUDA的邻近粒子搜索算法研究[J]. 刘丹,陈捷捷.  计算机工程与应用. 2012(18)
[5]非均匀粒子流体模拟[J]. 谭诗瀚,段茗,杨红雨.  计算机工程与设计. 2011(08)
[6]基于GPU的面向SPH流体模拟的邻居查找算法[J]. 赵相坤,李凤霞,战守义.  华南理工大学学报(自然科学版). 2011(07)
[7]光滑粒子动力学方法的发展与应用[J]. 刘谋斌,宗智,常建忠.  力学进展. 2011(02)

硕士论文
[1]SPH的改进及其在自由表面流动问题中的应用[D]. 贺亚明.湘潭大学 2017
[2]基于物理的流体交互仿真技术的研究与应用[D]. 万剑飞.北方工业大学 2016
[3]邻域粒子搜索算法研究及其在SPH方法流体模拟中的应用[D]. 衷湾.南昌大学 2012



本文编号：3607893