地球外核熱對流運動的區域分解多重網格并行數值模擬
作者：尹亮; 楊超; 馬石莊 中國科學院大學工程科學學院; 北京100049; 北京大學數學科學學院; 北京100871
摘要：旋轉球層中熱對流運動的數值模擬是地球發電機模型的重要組成部分,對研究地球發電機作用機理具有重要意義.本文設計一個基于國產超級計算平臺并行性能良好的地球外核熱對流運動并行數值模型.時間積分方案采用與Crank-Nicolson格式和二階Adams-Bashford公式相結合的近似分解分步法,空間離散基于立方球網格的二階精度有限體積格式.所得到的兩個大規模稀疏線性代數方程組采用帶預處理的Krylov子空間迭代法進行求解.為加速迭代求解過程及提高并行性能,迭代過程采用區域分解多重網格的多層限制型加法Schwarz預處理子,減少了求解程序的計算時間,提高了數值模型的并行性能,模型被很好地擴展到上萬處理器核數.數值模擬結果與基準模型算例0的參考值吻合得很好.
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