基于網格的連鑄并行模擬計算.pdf

1、連鑄技術是借助有效的冷卻控制,使鋼水連續(xù)并逐漸轉變?yōu)殇撆鞯墓に囘^程.連鑄坯內鋼液的流動和傳熱直接影響著鑄坯的表面質量及內部質量.為此,人們開展了大量關于連鑄坯內鋼液流動、傳熱的數值模擬的研究.本文通過數值模擬計算,對寶鋼的板坯結晶器(斷面尺寸為1250×200mm<'2>)內鋼水的流動狀態(tài)進行了研究.針對板坯結晶器中鋼液的紊流流動特征,建立起一個三維有限差分模型,通過計算這一限定空間射流的紊流時均場,并采用均相流模型,模擬出結晶器內鋼液

2、的流場和流動分布.揭示了不同拉速條件下鋼水在板坯結晶器內流動的規(guī)律.鑒于連鑄模擬計算量大,耗時較長的特點,本文在上海市教委科學技術發(fā)展基金資助項目--"基于自強2000的并行算法及對模具設計的應用研究"的背景下,提出了基于cluster計算環(huán)境下的一種并行算法,該算法基于"分而治之"的策略,采用主從模式對模擬計算的SIMPLE算法進行了并行化.通過在cluster并行計算機系統(tǒng)上的數值實驗表明,該算法取得較好的并行計算效果.并行機的出現

3、為解決大規(guī)模計算提供了硬件基礎,但由于高層次并行軟件的缺乏使得并行計算機往往只能由專業(yè)程序員使用,另外,并行計算機價格昂貴,不易普及.網絡和Intemet為高性能計算資源共享提供了基礎環(huán)境,然而面向應用領域的并行應用軟件開發(fā)環(huán)境遠遠未達到實用程度.而剛剛興起的網格計算技術可以輕松克服傳統(tǒng)計算解決方案的缺陷,實現網格服務的無縫集成,從而架構出新一代的分布式應用系統(tǒng).針對連鑄過程數值模擬技術存在的缺陷,本文研究了如何將計算機模擬技術與網格技