PC機(jī)群下SF-,6--N-,2-混合氣體放電模擬的并行算法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文PC機(jī)群下SFN混合氣體放電模擬的并行算法研究姓名：譚甜芳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：李肯立20100401PC機(jī)群下SF卵d2混合氣體放電模擬的并行算法研究AbstractSF6gasiswidelyusedinelectricpowerindustryforgas—insulatedequipmentsasanimportantquenchingandinsulatedmedium，dueto

2、itsexcellentchemicalandphysicalcharacteristicsHoweverSF6isoneofthesixgreenhousegaslistedintheKyotoProtocolanditsapplicationshouldbelimitedOneoftheproposedsolutionstothisproblemisteplaceSF6bySF6gasmixturesAsanidealsubstit

3、utegas，SF6／N2gasmixturehasgoodprospectsfordevelopmentwithitsinsulationcharacteristicsclosetothepureSF6gasThus，theresearchofsimulatingtheinsulatorsurfacedischargeinSF6／N2gasmixtureshasbecomeapressingneedthatshouldberesolv

4、edforscientistsandtheelectricitysectorsIntheresearch，mostoftheresearchersusemotionequationsofplasmaparticlestosimulatethedischargeprogressintheSF6／N2gasmixturesInthesimulationprogram，wetrackthemotionprocessofallthecharge

5、dparticlesundertheactionofexternalelectricfieldTherefore，inalargenumberofparticles，wehavetocalculatetheinteractionandtheresultingmovementbetweentwoparticleswithineachtimestep，producingveryimpressivecalculationexpenseThis

6、leadstoalmostendlessdemandofcomputercapacityandspeedTosolvelargescaleproblemsunderlimitedcomputerresource，designingparalleldischargesimulationalgorithmsinaclusterofPCsisalow—costandhighefficiencymethodConsequentlyparalle

7、lizationapproachesbasedonPCclusterwereusedinoursimulationteduceth6executionexpense：(i)splittingbythechargedparticlesusingMPI，(ii)splittingbystaticphysicaldomainusingMPI，(iii)splittingbybothdomainandchargedparticlesusingh

8、ybridMPIandOpenMPHoweverallthethreealgorithmshavethebottleneckswhichaffecttheparallelizationefficiencyseriouslysuchasload—imbalanceThus，aloadbalancemodulebasedonthehybridlevelalgorithmisaddedtoobtainmuchbetterparalleliza

9、tionefficiencyintheforthmethodIntheend，thispaperestablishesaLinuxclustercomposedof10dualcorePCcomputerstotestalltheparallelizationalgorithmsin10％90％SF6／N2mixturegas，notonlycomparesthedifferenceoftime—consumingamongparall

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