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_yixiao

铁虫 (小有名气)

[交流] 【求助】传热计算的OpenMP并行计算

请大家帮帮忙
在温度场的计算过程中,时间步长上的迭代过程是相互关联,相互影响的。一次迭代需要使用上一次迭代的运算结果,故迭代之间不宜实现并行化。而在一次迭代内部,温度场的计算仅需要前一次时刻的计算结果,各个计算过程之间没有影响,可以进行并行计算。但我进行以下的并行计算后结果同串行相差很大,且计算时间反而增加。
以下即是我的并行程序,用到的OpenMP指令是section指令:
(其中,程序中的h_w_f,Water_Tem_in,Mould_dt,Mould_dy等为全局变量,AA、BB、C_mould,float Density_mould等为局部变量,q1,Q2,q3,Q4为调用函数。)
for(k=0;k<100;k++)
{


                for(i=0;i<=xx;i++)
                {
                        for(j=0;j<=yy;j++)
                        {                               
                                thermal_1[j]=thermal_0[j];
                        }
                }  


#pragma omp parallel sections
                {
#pragma omp section   
                  
                        {



                                for(i=0;i<=xx;i++)
                                {
                                        for(j=0;j<=yA;j++)
                                        {
                                if (i==xK && j==0)//K
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i+1][j]+2*BB*thermal_1[j+1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_f*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xJ && j==0)//J
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i-1][j]+2*BB*thermal_1[j+1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_f*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }


                                //////////[side]
                                else if ((i>=xK && i<=xJ) && j==0)//KJ
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_f*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xJ && (j>=0 && j<=yA))//JP
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i-1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }
                                else if ((i>=xK && i<=xJ) && j==yA)//PL
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j-1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)+2*Q4(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));   
                                }
                                else if (i==xK && (j>=0 && j<=yA))//LK
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }
                                else if ((i>=xK && i<=xJ) && (j<=yA) )// fix
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1.0-2*AA-2*BB));
                                }





                                        }
                                       
                        }
                }

#pragma omp section                        
                        {
                                for(i=0;i<=xx;i++)
                                {
                                        for(j=yB;j<=yy;j++)
                                        {
                                if (i==xJ && j==yy)//E
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i-1][j]+2*BB*thermal_1[j-1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xK && j==yy)//D
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i+1][j]+2*BB*thermal_1[j-1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }

                                ////side
                                else if ((i>=xK && i<=xJ) && j==yB)//MN
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)+2*Q2(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xJ && (j>=yB && j<=yy))//NE
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i-1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }
                                else if ((i>=xK && i<=xJ) && j==yy)//ED
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j-1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_w_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xK && (j>=yB && j<=yy))//DM
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }

                                else if((i>=xK && i<=xJ) && (j>=yB))// loose
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1.0-2*AA-2*BB));
                                }



                                        }
                                }
                        }


#pragma omp section   
                        {
                                for(i=0;i<=xK;i++)
                                {
                                        for(j=yA;j<=yB;j++)
                                        {
                                if (i==0 && j==yA)//A
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i+1][j]+2*BB*thermal_1[j+1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_n_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==0 && j==yB)//B
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i+1][j]+2*BB*thermal_1[j-1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_n_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xK && j==yA)//L
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +Q4(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould)+q1(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xK && j==yB)//M
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +Q2(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould)+q1(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
///side
                                else if ((i>=0 && i<=xK) && j==yA)//AL
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }
                                else if (i==xK && (j>=yA && j<=yB))//LM
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i-1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)+2*q1(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if ((i>=0 && i<=xK) && j==yB)//MB
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j-1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));   
                                }
                                else if (i==0 && (j>=yA && j<=yB))//BA
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_n_l*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
   
                                else if (i<=xK  && (j>=yA && j<=yB))// left
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1.0-2*AA-2*BB));
                                }


                                        }
                                }
                        }


#pragma omp section   
                        {
                                for(i=xJ;i<=xx;i++)
                                {
                                        for(j=yA;j<=yB;j++)
                                        {
                                if (i==xJ && j==yA)//P
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +Q4(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould)+q3(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xx && j==yA)//H
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i-1][j]+2*BB*thermal_1[j+1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_n_r*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xJ && j==yB)//N
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +Q2(i-xK)*Mould_dt/(Mould_dy*C_mould*Density_mould)+q3(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if (i==xx && j==yB)//G
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*thermal_1[i-1][j]+2*BB*thermal_1[j-1]+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)
                                                +2*h_n_r*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
////side
                                else if ((i>=xJ && i<=xx) && j==yA)//PH
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));
                                }
                                else if (i==xx && (j>=yA && j<=yB))//HG
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i-1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)+2*h_n_r*(Water_Tem_in - thermal_1[j])*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }
                                else if ((i>=xJ && i<=xx) && j==yB)//GN
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+2*BB*(thermal_1[j-1])+thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB));   
                                }
                                else if (i==xJ && (j>=yA && j<=yB))//NP
                                {
                                        thermal_0[j] = float(2*AA*(thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])
                                                +thermal_1[j]*(1-2*AA-2*BB)+2*q3(j)*Mould_dt/(Mould_dx*C_mould*Density_mould));
                                }


                                else if ( i>=xJ && (j>=yA && j<=yB))// right
                                {
                                        thermal_0[j] = float(AA*(thermal_1[i-1][j]+thermal_1[i+1][j])+BB*(thermal_1[j-1]+thermal_1[j+1])+thermal_1[j]*(1.0-2*AA-2*BB));
                                }
       

                                        }
                                }

                        }               


                }  
}
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