模擬液滴與氣泡之二相流平行最佳化之計算

計畫名稱:模擬液滴與氣泡之二相流平行最佳化之計算

所屬單位:機械系

研究團隊:機械系流體物理實驗室

計畫主持人:潘國隆

研究人員:陳智仁

資源需求:PGI complier, MPI , OpenMP ,Fluent, CFD-RC

使用期間:2010/04~

研究主題:
模擬液滴與氣泡之二相流平行最佳化之計算

研究內容概述:
多相流作為計算流體力學的一個分支已有許多年,許多物理現象都屬於多相流之範疇,舉凡氣泡、雨、波浪、泡沫、噴泉等等皆是,其中液滴碰撞為一個非常基礎的物理現象。 液滴碰撞之應用可以說是相當的廣泛,常應用於雨滴成核機制等氣象學相關的領域,而另一方面在噴霧過程中,液滴碰撞扮演著重要的角色,尤其是發生在有體積限制的內燃機,液滴碰撞學對於內燃機內部油滴分佈的了解有很大的幫助,因為油滴散佈的情況會直接影響到引擎的燃燒效率,因此對於引擎效率的改善有相當的貢獻。 傳統工業上,許多設備也均以噴霧方式引入工作機制,如噴墨列印技術、噴霧冷卻技術及噴霧成形技術等。 電子產業上,運用金屬噴射技術可快速將焊材、合金、低熔點的金屬塗抹於晶圓、陶瓷及另外可焊接之基板上。 生醫產業上,液滴噴霧技術常運用在醫療器材的噴塗技術上,如許多醫療設備為了避免感染、血凝或組織創傷等,會利用噴霧技術將抗菌劑噴灑於醫療設備上。又如將微液滴應用於超微量DNA 接合反應,以節省試劑的使用量。 本研究內容初步主要是測試平行運算的效能,尋找一個最佳的方案對程式做平行,之後更進一步的模擬我們想要模擬的液滴碰撞與氣泡等等的二相流現象。 由於有些物理現象只有在網格切的很密時才會發生,故我們需要增加網格的數量,由於增加網格的數量會導致計算時間大幅的增加,故需要平行計算主機來幫助此項研究的進行

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