大型水利水电工程全系统瞬变流并行计算研究

樊红刚 陈乃祥 杨琳

（清华大学 北京市 100084）

【摘　要】 大型水利水电工程中系统规模大，结构复杂，对其进行全系统瞬变流计算需要处理的数据量和计算量很大，采用单处理器计算机进行串行计算，不仅计算速度慢，而且对于大规模系统可能由于其存储量的限制而不能满足计算要求。本文在对水力机械装置系统瞬变流计算的并行性进行分析的基础上，建立了瞬变流并行计算的模型，对某大型引水工程根据负载平衡的原则划分并行计算任务，采用消息传递并行编程模式编程进行并行计算，加快了计算速度。这种并行计算结果和串行计算结果相同。

【关键词】 水力机械 并行计算 水利水电工程 瞬变流 全系统

随着水利水电工程建设规模的加大，其中水力机械装置系统的结构也越复杂，规模越大，对其进行全系统瞬变流计算需要处理的数据量和计算量也随之加大。采用传统的串行算法在单处理器计算机上计算，不仅计算速度慢，而且对于大型系统可能由于其存储容量的限制而不能满足计算要求。另一方面，在大型水电工程的仿真中，由于单处理器计算机串行计算速度的限制，很难实现实时仿真，因此必须提高计算速度才能实现。

本文分析了水力机械装置系统瞬变流计算的可并行性，建立了瞬变流并行计算的模型，并对某大型引水工程编程实现了并行计算，加快了计算速度，为大规模水力机械装置系统的全系统瞬变流仿真计算的实现打下了基础。