中法核工程与技术学院核声论坛（总第243期）

讲座摘要：

跨流域非平衡流动广泛存在于高超声速飞行器、微纳机电系统及近空间真空环境等场景，单一流场往往呈现连续—稀薄多尺度特征，亟需发展连续流与稀薄流统一的高效数值方法。本报告围绕气体动理学统一格式（UGKS/DUGKS）的高效化，系统介绍其加速方法与技术：一是基于 Boltzmann-BGK 模型方程与时间隐式离散（PR-SGS 求解）的隐式算法，在各流域相对显式方法计算效率可提升 1～2 个数量级；二是速度空间优化技术，包括非结构速度空间（二维/三维计算效率提升数倍至十倍以上）、混合笛卡尔—非结构速度空间（计算成本与内存占用降低 80% 以上）以及自适应速度空间（自动优化离散，效率再提升约一个数量级）；三是大规模并行加速技术，涵盖速度空间并行、物理空间并行与 X 空间并行，千核规模并行效率可达 80% 以上，并可获得超线性加速。上述方法显著降低了存储与计算代价，为跨流域多尺度流动的高效、大规模数值模拟提供了有力支撑。

主讲人简介：

钟诚文，西北工业大学航空学院教授、博导，极端力学研究院成员，陕西省航空学会秘书长，多尺度复杂流动科学团队负责人。本科毕业于南京航空学院（现南航），在西工大取得硕士、博士学位，曾赴日本产业技术综合研究所（AIST）访学。主要研究方向为跨流域高超声速空气动力学、气体动理学数值方法，在 UGKS、DUGKS、UGKWP 等系列格式、隐式算法、多原子分子模型、多尺度非平衡流动机理等方面取得系统性成果，发展了全流域全速域流动高效模拟方法；主持国家数值风洞工程、国家自然科学基金等项目 20 余项，在 JCP、CPC 等期刊发表 SCI 论文 130 余篇，团队拥有多套自主三维大规模并行仿真程序。担任多个学术专委会委员及《Advances in Aerodynamics》《IJCFD》编委。