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dsmc方法

動態格線的DSMC方法是一種在稀薄氣體動力學領域常用的重要工具,用於模擬直接模擬蒙特卡羅方法(Direct Simulation Monte Carlo, DSMC)。這種方法的主要優點是能夠根據流場信息動態生成自適應的碰撞格線,從而有效解決格線處理複雜的問題。然而,DSMC方法也存在計算量龐大的缺點。

為了減少計算時間,研究者們利用統一計算架構(Compute Unified Device Architecture, CUDA)編寫了並行程式,並將該方法移植到圖形處理器(Graphic Processing Unit, GPU)上。在並行實現中,GPU負責絕大部分的計算,而CPU則負責初始化、結果輸出等少量工作。例如,使用一個二維超音速橫掠平板問題作為算例,驗證了並行程式的正確性。對於不同規模的算例,在NVIDIA Fermi C2050上均獲得了10倍以上的加速比。對於相同規模的算例,在NVIDIA最新發布的Kepler K20上的速度約為Fermi C2050上的1.3~1.6倍。