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水电能源科学2025年第07期:基于改进链表搜索的SPH-GPU并行方法的溃坝消能数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:严箫箫;龙厅;

单位:广西大学机械工程学院;

摘要:研究溃坝消能问题并指导相关消能工程建设具有重要意义,为此,基于改进链表搜索算法,将光滑粒子流体动力学(SPH)方法与图形处理器(GPU)的并行技术相结合发展一种高效模拟溃坝消能的SPH-GPU并行数值仿真模型,通过对典型溃坝展开模拟,并与试验结果对比,验证了基于改进链表搜索的SPH-GPU并行数值模型的准确性。在此基础上,利用该模型模拟不同消能工的水流演进过程,通过变换消能坎的位置及形状,研究不同消能工的水流动能、势能及系统总能随时间变化趋势,分析典型溃坝消能过程。结果表明,与传统SPH-GPU并行方法模型效率相比,基于改进链表搜索的SPH-GPU并行方法模型的搜索效率提升了40%以上,整体仿真效率提升了20%以上。这表明所提模型可显著提高典型溃坝消能问题的仿真效率。

关键词:数值仿真;;溃坝消能;;SPH;;GPU

基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目(11902005)