摘要:旋轉(zhuǎn)球?qū)又袩釋?duì)流運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬是地球發(fā)電機(jī)模型的重要組成部分,對(duì)研究地球發(fā)電機(jī)作用機(jī)理具有重要意義.本文設(shè)計(jì)一個(gè)基于國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算平臺(tái)并行性能良好的地球外核熱對(duì)流運(yùn)動(dòng)并行數(shù)值模型.時(shí)間積分方案采用與Crank-Nicolson格式和二階Adams-Bashford公式相結(jié)合的近似分解分步法,空間離散基于立方球網(wǎng)格的二階精度有限體積格式.所得到的兩個(gè)大規(guī)模稀疏線性代數(shù)方程組采用帶預(yù)處理的Krylov子空間迭代法進(jìn)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(qū)域分解多重網(wǎng)格的多層限制型加法Schwarz預(yù)處理子,減少了求解程序的計(jì)算時(shí)間,提高了數(shù)值模型的并行性能,模型被很好地?cái)U(kuò)展到上萬處理器核數(shù).數(shù)值模擬結(jié)果與基準(zhǔn)模型算例0的參考值吻合得很好.
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