基于格子Boltzmann方法和大涡模拟的颈动脉分叉狭窄流动并行计算

作者：张毅卓; 葛森; 王良军; 谢江; 曹洁; 张武^*

来源：计算机应用, 2020, 40(02): 404-409.

• 格子Boltzmann方法
• 大涡模拟
• 颈动脉狭窄
• 壁面剪切力
• OpenMP

颈动脉斑块的形成与复杂的血流动力学因素密切相关,血液流动状况的精确模拟对颈动脉斑块的临床诊断具有重要意义。为了精确模拟脉动流场,在格子Boltzmann方法(LBM)的基础上,添加大涡模拟(LES)模型,建立了LBM-LES颈动脉模拟算法。利用医学图像重构软件,建立颈动脉狭窄真实几何模型,对颈动脉狭窄脉动流动进行了数值模拟,通过计算血液流动速度、壁面剪切应力(WSS)等,得出了有意义的流动结果,验证了LBM-LES对颈动脉狭窄后段血液流动研究的有效性。基于OpenMP编程环境,在高性能集群机全互联胖节点上进行了千万量级网格的并行计算,结果表明LBM-LES颈动脉模拟算法具有较好的并行性能。

• 单位
  上海大学; 上海交通大学