Lattice-Boltzmann方腔模型的CUDA加速实现

对Lattice Boltzmann方法(LBM)在CUDA下的建模和算法进行了研究,使得该方法在GPU下的计算速度得到提升,大大缩短了计算过程的时间消耗。利用非平衡外推边界条件处理,以LBM方法模拟了D2Q9模型的方腔顶盖驱动流动,采用全局内存和纹理内存存储数据,将模型中9个分布函数存储为二维网格,每个网格分配一个线程,每个线程块包括256个线程,多条线程并行计算。在普通个人计算机上,采用NVIDIA GeForce 9600 GT显卡和CUDA,实现了LBM模拟方腔流动,将计算速度提高到CPU的50倍。

掘进工作面粉尘分布规律及控降尘工艺技术试验

分析了掘进工作面采用压入式通风时的风流分布特点及粉尘分布规律,在此基础上,针对某些高瓦斯矿井出于安全考虑限制在掘进工作面使用电动除尘器除尘的规定,进行了高瓦斯综掘工作面控、降尘工艺技术试验研究,取得了较好的降尘效果。

地质偏压隧道松动圈探测与初衬开裂原因分析

根据地质雷达测试隧道围岩松动圈的原理,提出了测试方案,并在共和隧道进行了实测,得出地质偏压隧道围岩松动圈的分布变化规律。结合层状围岩破坏规律和板裂结构理论,得出地质偏压隧道围岩破坏模式和初衬开裂的原因,据此提出相应的治理措施。

多图形处理器上Lattice-Boltzmann方法的加速

为了提高计算流体领域中复杂流动现象模拟计算的高效性和准确性,充分利用图形硬件的并行性,提出一种在单机多图形处理器下基于CUDA架构的Lattice Boltzmann方法(LBM)的模拟算法.采用区域划分策略将域上的LBM网格平均分配到不同的GPU设备上,在分区边界处搭接一层网格以方便计算该处网格的迁移过程,减少GPU间的通信量,并合理地利用CUDA存储层次架构中的全局内存和纹理内存为计算网格分配设备空间;采用多线程技术,用每个线程控制不同的GPU设备,同时引入线程同步机制信号量实现线程间的数据通信同步控制,按照LBM方程组的求解过程实现模拟计算.实验结果表明,双GPU将计算加速到单GPU的1.77倍左右,同时将流场计算网格规模从单GPU下的4160×4160扩大到双GPU下的6144×6144.

城市隧道施工的环境影响分析及防治措施

修建城市隧道是解决城市用地紧张、交通拥挤的有效办法,但隧道施工对环境和居民造成许多不良影响。通过分析城市隧道施工对环境和居民的主要影响因素,提出相应的防止措施。隧道施工带来的不良影响包括爆破对人的心里作用和对建筑物的影响,爆破产生的有毒气体、粉尘和机车尾气损害工人健康并污染大气。在此基础上,提出相应的防止措施∶爆破时优化爆破参数并做好群众安全工作,合理处置废渣,防治大气污染、水污染和噪声污染的措施。

综放工作面粉尘产生规律及降尘措施

对综放工作面的粉尘产生规律进行了分析,并对现在常用的防尘措施进行了总结,在此基础上提出了相应的防尘措施。现场使用效果进行实测后果表明,采用该防尘措施后采煤机司机下风侧1.5 m处降尘效率为81.25%,机尾下风侧10 m处降尘效率为85.33%。

综采面采煤机割煤粉尘分布特性及防治技术

在对采煤机附近风速和粉尘浓度分布特点分析的基础上,采用组合喷雾,在滚筒处形成空间"立体交叉"式高压喷雾,对采煤机割煤产尘进行控制和沉降。分析结果表明:局部风速增高是司机作业区粉尘污染加剧的重要原因;逆风割煤时粉尘扩散加快,且采煤机下风侧粉尘浓度峰值较顺风割煤时高;采取控降尘技术后,司机位置和采煤机下风侧10 m处降尘效率分别为82.72%和86.63%。