基于CPU-GPU的超音速流场N-S方程数值模拟

摘要

为深入分析超音速流场的特性并提高数值计算效率，设计了一种高效的加速算法。该算法充分利用中央处理器-图形处理器（CPU-GPU）异构并行模式，通过异步流方式实现数据传输及处理，显著加速了超音速流场数值模拟的计算过程。结果表明：GPU并行计算速度明显高于CPU串行计算速度，其加速比随流场网格规模的增大而明显提高。GPU并行计算可以有效提高超音速流场的计算速度，为超音速飞行器的设计、优化、性能评估及其研发提供一种强有力的并行计算方法。

关键词

超音速流场 / 中央处理器-图形处理器 / 异构计算 / 有限差分

基金资助

国家自然科学基金（52301101）; 陕西省科技厅项目（2025ZG-JBGS-007）; 陕西省教育厅项目（23JC040）