舰艇防火分区内火灾蔓延数值模拟

为了建立多舱室间烟气蔓延模型,计算舰艇防火分区内各舱室的火灾烟气温度、高度随时间的变化,并用计算结果指导舰艇防火决策.首先假设防火分区内起火舱室的烟气沉降符合双层区域模型,而烟气经过通风口蔓延到相邻舱室时没有卷吸现象发生;然后运用质量、能量守恒和气体状态方程建立防火分区内多舱室烟气蔓延模型.应用该模型对某舰艇防火分区的按照t2发展的火灾场景进行计算,计算结果比美国的CFAST软件计算的结果略高出10%,主要原因是CFAST中考虑了下层冷空气温度变化.     

基于ARMA的并行入侵检测的负载均衡算法

并行网络入侵检测系统架构的提出很大程度上缓解了当前硬件处理能力不足和网络流量激增之间的矛盾,其充分发挥作用的关键在于如何高效稳定地将流量均匀地分配到各个检测引擎上.本文在深入分析负载均衡算法的各个实现要素基础上,基于经典时间序列模型ARMA对网络流量进行了预测,按照周期性预测负载信息的策略,设计实现了ABLB算法,在降低各个检测引擎反馈负担的同时其负载均衡能力、攻击证据保持、高效性和健壮性也得到了保证,在算法分析和实验中进行了讨论和验证.     

三维数值流形法覆盖系统并行分区生成算法

三维数值流形方法（three dimensional numerical manifold method,3D-NMM）是岩土工程数值模拟中强大的数值方法之一。但一直存在接触判断困难、计算处理数据量大,效率低等问题。将并行计算技术应用于三维数值流形方法覆盖系统生成可以有效提升其覆盖系统的生成效率。详细研究了并行编程模式下三维数值流形法覆盖系统的生成算法。基于MPI分布式内存编程原理,将分区覆盖生成作为三维数值流形法并行覆盖生成基本思路。先采用规则粗六面体网格覆盖问题域,并利用Metis划分网格形成负载基本均衡的子区域,在原有串行算法的基础上设计了子区域覆盖系统的生成算法。并基于分布式内存存储模式下不同区域间数据传递需求,对本并行算法建立了界面信息传递算法,用以并行计算过程不同区域间中数据交流。最后,使用C++开发了基于布尔运算的三维数值流形单元及覆盖系统并行生成算法。算例表明此并行覆盖系统生成算法可有效提高三维数值流形法覆盖系统的生成效率及其应用规模     

建筑火灾中基于大涡模拟的场区复合数值模型及其应用

结合大涡模拟技术,采用体积守恒压力修正的区域模型发展了一种新的火灾过程场区模拟程序.采用低Mach数近似下的三维可压缩Navier-Stokes方程,和有限差分法计算了滤波后的控制方程,对着火房间内的烟气运动过程进行有效的模拟.对一个模型多室建筑以及一个真实尺寸多室建筑内的火灾烟气运动过程进行数值模拟,并将模拟结果与实验数据进行对比.结果显示该方法能够较好地描述建筑火灾中的烟气运动规律.其模拟结果能够为建筑消防安全的性能化设计提供参考.     

并行电子邮件监听代理的负载均衡算法

提出了并行电子邮件监听代理的负载均衡算法。该算法给每个代理设置了一个代理编号接受区间，通过对数据包的源／目的IP地址和端口号做散列（Hash)运算，把IP数据包映射到某个代理编号子区间内；按照代理的处理能力和负载调节各个代理编号子区间的宽度，从而合理分配积上代理上的网络流量，做到充分利用所有监听代理的计算资源，通过理论分析和实验结果表明，该算法在高带宽环境中有较高的效率，它不仅可用在邮件实时审计系统中，也适用于高带宽的入侵检测系统（IDS）设计。     

中庭类建筑火灾烟气流动的数值模拟

火灾场景烟气流动与控制数值模拟是性能化消防设计的关键。借助Fluent软件,考虑烟气产生量、烟气排放量两因素,设计两种中庭类建筑火灾场景,并建立数值模型。模型边界条件为:环境温度20℃,排烟口速度分别为15.741、11.111 m/s,补风口速度1.107 m/s。模拟结果表明:在火灾发生300、900 s时,两种场景在6 m处的温度场小于60℃,CO质量分数小于0.15%;900 s时烟层沉降高度分别为14.0和11.5 m,三者均符合性能化评定标准。该研究对中庭烟气控制系统的工程设计具有实用价值。     

火灾数值模拟在地下通道中的应用

采用大涡场模拟软件FDS version 3进行数值模拟,对地下通道火灾情况进行模拟,在机械通风条件模拟工况下时建立了仿真模型,并进行数值模拟计算。通过数据分析显示,利用FDS对地下通道火灾进行数值分析计算是可行的,可较好掌握烟气、温度和能见度随时间的发生、发展规律。     

基于FDS的办公楼火灾数值模拟分析

针对烟气在多层建筑中的蔓延情况进行研究。利用 FDS软件,对某三层办公楼进行火灾数值模拟。依据最不利原则,针对自然排烟时单室开窗和不开窗两种情况,各设置三个火源位置在不同楼层的工况进行模拟与分析,对着火房间和走廊的温度以及二氧化碳、一氧化碳和氧气浓度等多个方面进行观测,与人能承受的“忍耐值”进行比较,提出最佳逃生的安全时间和保证人员安全的疏散路径。     

基于逻辑分区的仿箱鲀鱼群负载均衡分簇控制算法

为实现水下仿箱鲀鱼群体协同控制, 并降低网络节点间负载的不均衡性导致的能量损 耗, 提升群体续航能力, 提出一种基于逻辑分区的负载均衡分簇控制算法. 首先实现局部快速分簇, 减少节点间维护报文数量, 降低系统整体开销; 然后基于 簇内逻辑分区策略, 实现监测、 保障和侦察多区域协同控制, 并结合最小响应时间整编零散鱼群, 优化网络控制体系的同时提高组网灵活性; 最后在维护过程中采用区域节点角色转换机制, 实现网络负载均衡. 通过仿真分簇实验验证了算法的有效性, 并结合网络能量消耗、 网络生命周期和能量均衡性3个指标验证算法的可行性.     

基于集群系统的导弹流场并行数值模拟

采用36颗安腾2处理器和Infiniband网络设备构建了一套18节点的高性能计算集群系统,经过性能调优,其Linpack值达到每秒可执行1 886亿次浮点运算(188.6 GFlops)的水平.然后,将集群系统扩展为适用于计算流体力学并行应用的数值模拟平台.建立了约为783万结构化网格的战术导弹三维流场仿真模型,通过网格分区算法将模型移植到集群系统上并行求解,并测试了集群系统的性能.结果表明,构建的CFD数值模拟平台硬、软件资源配置合理,能够适用于中等规模的CFD并行仿真.     

基于逻辑分区的仿箱鲀鱼群负载均衡分簇控制算法

为实现水下仿箱鲀鱼群体协同控制, 并降低网络节点间负载的不均衡性导致的能量损耗, 提升群体续航能力, 提出一种基于逻辑分区的负载均衡分簇控制算法. 首先实现局部快速分簇, 减少节点间维护报文数量, 降低系统整体开销; 然后基于簇内逻辑分区策略, 实现监测、 保障和侦察多区域协同控制, 并结合最小响应时间整编零散鱼群, 优化网络控制体系的同时提高组网灵活性; 最后在维护过程中采用区域节点角色转换机制, 实现网络负载均衡. 通过仿真分簇实验验证了算法的有效性, 并结合网络能量消耗、 网络生命周期和能量均衡性3个指标验证算法的可行性.     

基于LVS的服务器负载均衡应用研究

计算机网络高速发展,网络访问服务不断增多,服务器的工作负载日益增加,需要利用负载均衡保证服务器正常工作.根据负载均衡的原理,利用基于Linux的虚拟服务器(LVS)的思想,使用现有的软硬件条件和多台服务器构建负载均衡系统,提供可靠和稳定的网络服务,是一种方便、灵活而经济的方式,有实际使用价值.     

基于异构应用的负载均衡技术探析

负载均衡是一种策略,能让多台服务器或多条链路共同承担一些繁重的计算或帕任务,从而以较低成本消除网络瓶颈,提高网络的灵活性和可靠性。本文分析了物理资源在不同虚拟平台之间以及同一虚拟平台的不同虚拟节点之间按需、动态和透明的能力流动技术。     

并行入侵检测系统的动态自适应负载均衡算法

网络入侵检测系统的处理速度难以跟上网络的速度,使用多个分析引擎并行处理网络报文可以大幅度提高网络入侵检测系统的性能。考虑到负载均衡的要求,提出了一种并行入侵检测系统的动态自适应负载均衡算法,该算法给每个分析引擎设置了一个数据包接受区间,通过对网络报文的报头信息做哈希运算,把数据包映射到分析引擎的接收区间内;根据分析引擎的处理能力和负载情况调节各个分析引擎接受区间的宽度,从而合理分配每个分析引擎上的网络流量,充分利用所有分析引擎的计算能力。理论分析和实验结果表明,该算法在高带宽环境中有较高的效率。     

建筑火灾综合模拟评估在大空间建筑火灾中的初步应用

运用火灾规律双重性理论，探讨建筑火灾综合模拟评估的理论框架，以影院会堂类大空间建筑为例，运用一些可调试的模拟方法、统计分析及其模型，给出在火灾评估具体环节和应用程式上的一定程度的量化描述．实现火灾综合模拟评估理论模型的可操作性，使更进一步准确和方便地估算建筑火灾对人员、财产造成危害的几率，和判断这种危害的发生具备了初步的可能．     

基于Schwarz混乱松弛法的压铸充型模拟并行分区算法

压力铸造充型过程数值模拟是压铸计算机辅助工程应用的一个重要方面,而计算规模和效率一直是这一模拟过程中的关键问题.为扩大求解规模,该文应用Schwarz混乱松弛的思想,设计了一种异步并行算法,并在并行机群计算系统实现.该算法将整体的求解域分解为多个子域,每个子域的计算作为子任务分配给并行计算系统内的节点,每个节点可异步求解.采用通信机制进行数据交换,实现全局收敛.这种算法能够有效利用多节点优势,计算规模随节点数呈线性增加.对气缸盖罩盖零件进行了充型模拟验证,获得了满意结果.     

建筑火灾中场区网数值模型的应用

发展了一种体积守恒修正压力的场区网数值模型新方法，并应用其对两例建筑火灾中的烟气运动作了初步的数值模拟．结果表明修正的场区网数值模型能较好地模拟建筑火灾中的烟气运动，具有良好的应用前景．     

大空间火灾的数值模拟

采用k-ε湍流模型和SAMPLE迭代求解方法进行数值仿真,通过对模型温度、压力、边界条件等参数的设置,初步研究大空间内汽油燃烧火灾的气体生成物、残余物、环境温度分布等与汽油混合分数之间的关系.仿真结果表明:在不同的汽油混合分数下,由于空间内的氧含量有限,使得燃烧的化学反应不同,相应的,各生产量、产生的热量和温度的分布也不同.     

运移聚集并行数值模拟软件系统

为了重建油气盆地的运移聚集演化史,开发了盆地多层油资源运移聚集并行计算数值模拟软件系统,提出了全新的多层油资源运移聚集史数学模型,构造了新的精细并行修正迎风分数步迭代格式,并行算法,并行程序设计,采用交替方向网格剖分的方法,该软件已成功地用于东营凹陷、胜利油田滩海地区的油资源评价,取得了良好的应用效果.     

基于OpenFOAM的静电除尘器电场分布并行数值模拟

为了快速求解线板型静电除尘器电场分布问题,采用OpenFOAM开源有限容积库及g++自定义静电除尘器电场分布求解器并行模拟计算。结果表明:串行计算与并行程序的计算结果完全吻合。在并行计算过程中,在处理器数量为2颗和4颗时会出现超线程加速比现象。随着并行处理器数量增加,并行加速比呈非线性增加,并行加速比先增加后减少。对于相同的收敛准则,高网格数量情况下的并行加速比小,并行效率低。