Применение суперкомпьютерной обработки данных от измерительных систем для проведения экспериментов с обратной связью
Автор: Щапов Владислав Алексеевич, Евграфова Анна Валерьевна, Масич Григорий Федорович, Павлинов Александр Михайлович, Попова Елена Николаевна, Сухановский Андрей Николаевич, Чугунов Денис Петрович
Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение распределенных и суперкомпьютерных систем
Статья в выпуске: 1 (36) т.9, 2018 года.
Бесплатный доступ
Цель разработки - создание технологии сопряжения измерительных систем и суперкомпьютера для проведения экспериментов с обратной связью. Технология используется для экспериментального исследования формирования циклонического вихря над локализованным источником тепла при наличии связи между интенсивностью нагрева и скоростью течения. Характеристики течения, полученные в результате обработки на суперкомпьютере изображений методом цифровой трассерной визуализации (Particle Image Velocimetry PIV), служат входными параметрами для системы нагрева лабораторной установки в ходе проведения измерений. Основная сложность при реализации данного подхода связана с решением целого ряда научно-технических задач, которые рассматриваются в данной статье.
Обработка экспериментальных данных, эксперименты с обратной связью, лабораторная модель тропического циклона, суперкомпьютер
Короткий адрес: https://sciup.org/143164296
IDR: 143164296 | УДК: 004.75 | DOI: 10.25209/2079-3316-2017-9-1-3-19
Using of supercomputer in measurement data processing for realization of experiments with feedback
The main goal is a development of the novel technique for the integration of measurement system and supercomputer for the realization of the experiments with feedback. The new technique is used for the experimental study of laboratory analog of tropical cyclone with a feedback between velocity of the flow and the heating. Characteristics of the flow obtained by real-time processing in supercomputer are used as input parameters of the heating system in the course of experiment. Realization of controlled feedback between velocity and the heating required solution of a number of technical problems such as data acquisition, data storage, real-time data processing, integration of PIV (Particle Image Velocimetry) and heating control systems and others. (In Russian). (in Russian).
Список литературы Применение суперкомпьютерной обработки данных от измерительных систем для проведения экспериментов с обратной связью
- Г. П. Богатырев. Возбуждение циклонического вихря или лабораторная модель тропического циклона//Письма в ЖЭТФ, Т. 51, № 11. 1990. С. 557-559.
- V. Batalov, A. Sukhanovsky, P. Frick. "Laboratory study of differential rotation in a convective rotating layer", J. Geophys. Astrophys. Fluid Dynam., V. 104. No. 4. 2010. P. 349-368
- A. Sukhanovskii, A. Evgrafova, E. Popova. "Laboratory study of a steady-state convective cyclonic vortex", Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, V. 142. No. 698. 2016. P. 2214-2223
- A. Sukhanovskii, A. Evgrafova, E. Popova. "Non-axisymmetric structure of the boundary layer of intensive cyclonic vortex", Dynamics of Atmospheres and Oceans, 80 2017. P. 12-28,
- J. A. Zhang, R. F. Rogers, D. S. Nolan, F. D. Marks (Jr.). "On the characteristic height scales of the hurricane boundary layer", Mon. Weather Rev., 139 2011. P. 2523-2535.
- R. K. Smith, M. T. Montgomery, J. Persing. "On steady-state tropical cyclones", Q. J. R. Meteorol. Soc., 140 2014. P. 2638-2649.
- R. K. Hadlock, S. L. Hess. "A laboratory hurricane model incorporating an analog to release of latent heat", J. Atmos. Sci., V. 25. No. 2. 1968. P. 161-177.
- V. Shchapov, G. Masich, A. Masich. "Platform for parallel processing of intense experimental data flow on remote supercomputers", Procedia Computer Science, 66 2015. P. 515-524.
- А. Ю. Берсенев, А. С. Игумнов, А. Г. Масич, Г. Ф. Масич, В. А. Щапов. Исследование и анализ производительности распределенного интерконнекта вычислительной среды в УрО РАН//Суперкомпьютерные дни в России, Труды международной конференции (26-27 сентября 2016 г., г. Москва), Изд-во МГУ, М., 2016. С. 199-210.
- V. A. Shchapov, A. G. Masich, G. F. Masich. "The technology of processing intensive structured dataflow on a supercomputer", Journal of Systems and Software, 127 2017. P. 258-265.
- G. Masich, V. Shchapov. Программная платформа передачи интенсивных потоков данных на удаленные суперкомпьютеры//Proceedings of the 1st Russian Conference on Supercomputing RuSCDays 2015 (Moscow, Russia, September 28-29, 2015), CEUR Workshop Proceedings, т. 1482, 2015. С. 720-731.
- W. Thielicke, E. J. Stamhuis. "PIVlab -towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB", Journal of Open Research Software, V. 2. No. 1. 2014, e30.
