基于液態(tài)食品冷凍濃縮冰晶生長(zhǎng)機(jī)制并行計(jì)算.pdf

1、本課題研究了基于在液態(tài)食品冷凍濃縮冰晶生長(zhǎng)機(jī)制研究中建立起來的相場(chǎng)理論模型前提下，利用并行數(shù)值計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)冰晶生長(zhǎng)過程的數(shù)值模擬。模擬出在二維方向上冰晶的結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行了結(jié)果分析。在本論文中重點(diǎn)討論了偏微分方程的數(shù)值分析方法以及并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)原理和理論以及其與并行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)有關(guān)的編程原則和方法。具體內(nèi)容如下：
　　1)針對(duì)液態(tài)冷凍濃縮冰晶生長(zhǎng)機(jī)制研究中利用相場(chǎng)理論建立的相場(chǎng)微分方程、溶質(zhì)場(chǎng)微分方程和擾動(dòng)微分方程數(shù)學(xué)模型，

2、經(jīng)過深入的理解和推導(dǎo)微分方程等效形式，分析了適合數(shù)值計(jì)算的形式并找出在時(shí)間和空間上數(shù)值離散的方法。
　　2)詳細(xì)地討論了并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般原理，特別是與并行計(jì)算性能相關(guān)的硬件特征。
　　3)結(jié)合上海超算中心曙光5000A（230Tflops）超級(jí)計(jì)算機(jī)，討論了的并行計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，特別是計(jì)算結(jié)點(diǎn)的資源情況，將數(shù)值分析的結(jié)果映射到曙光5000A計(jì)算結(jié)點(diǎn)上，抽象出并行計(jì)算的求解模型。
　　4)討論了 MPI、Ope