Реализация параллельных вычислений в программном комплексе "LS-STAG_TURB" для моделирования течений вязкой несжимаемой среды на системах с общей памятью
Автор: Пузикова В.В.
Журнал: Труды Института системного программирования РАН @trudy-isp-ran
Статья в выпуске: 1 т.28, 2016 года.
Бесплатный доступ
Метод погруженных границ LS-STAG и его модификации для решения сопряженных задач гидроупругости c использованием моделей турбулентности Смагоринского, Спаларта - Аллмараса, и SST в рамках RANS, LES и DES подходов к моделированию турбулентности реализованы в программном комплексе «LS-STAG_turb» для моделирования движения профилей в потоке вязкой несжимаемой среды. Комплекс позволяет моделировать обтекание движущихся профилей произвольной формы и систем из любого числа профилей, имеющих одну или две степени свободы, например, авторотацию роторов ветроэнергетических установок, ветровой резонанс систем профилей. Для сокращения затрат машинного времени на проведение расчетов разработана параллельная версия алгоритмов и проведена оптимизация участков последовательного кода. Использованы такие технологии параллельного программирования, как Intel® Cilk™ Plus, Intel® Threading Building Blocks и OpenMP.
Технология openmp, технология intel® cilk™ plus, технология intel® threading building blocks, вязкая несжимаемая среда, метод погруженных границ
Короткий адрес: https://sciup.org/14916324
IDR: 14916324 | DOI: 10.15514/ISPRAS-2016-28(1)-13
Список литературы Реализация параллельных вычислений в программном комплексе "LS-STAG_TURB" для моделирования течений вязкой несжимаемой среды на системах с общей памятью
- Mittal R., Iaccarino G. Immersed boundary methods. Annu. Rev. Fluid Mech. 2005, no. 37, pp. 239-261.
- Cheny Y., Botella O. The LS-STAG method: A new immersed boundary/level-set method for the computation of incompressible viscous flows in complex moving geometries with good conservation properties. J.Comp.Phys.2010, no.229, pp.1043-1076.
- Osher S., Fedkiw R.P. Level set methods and dynamic implicit surfaces. N. Y.: Springer, 2003, 273 p.
- Puzikova V.V., Marchevsky I.K. Extension of the LS-STAG immersed boundary method for RANS-based turbulence models and its application for numerical simulation in coupled hydroelastic problems. Proc. VI International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering. Venice. 2015, pp. 532-543.
- Puzikova V.V. On generalization of the LS-STAG immersed boundary method for Large Eddy Simulation and Detached Eddy Simulation. Proc. Advanced Problems in Mechanics International Summer School-Conference. St.-Petersburg. 2015, pp. 411-417.
- Marchevsky I., Puzikova V. Application of the LS-STAG Immersed Boundary Method for Numerical Simulation in Coupled Aeroelastic Problems. Proc. 11th World Congress on Computational Mechanics, 5th European Conference on Computational Mechanics, 6th European Conference on Computational Fluid Dyn. Barcelona. 2014, pp.1995-2006.
- Puzikova V.V. Arkhitektura programmnogo kompleksa dlya chislennogo modelirovaniya dvizheniya profilei v potoke vyazkoi neszhimaemoi sredy metodom LS-STAG . Molodezhnyi nauchno-tekhnicheskii vestnik . 2014, no. 7, pp. 11.
- Taneda S. Visual observation of the flow past a circular cylinder performing a rotary oscillation. J. Phys. Soc. Japan. 1978. Vol. 45, no. 3, pp. 1038-1043.
- Marchevskii I.K., Puzikova V.V. Modelirovanie obtekaniya krugovogo profilya, sovershayushchego vrashchatel'nye kolebaniya, metodom LS-STAG . Vestnik MGTU im. N.É. Baumana. Estestvennye nauki . 2014, no. 3, pp. 93-107.
- Quarteroni A., Valli A. Domain decomposition methods for partial differential equations. Oxford: Clarendon Press, 1999, 360 p.
- Il'in V.P., Knysh D.V. Parallel'nye metody dekompozitsii v prostranstvakh sledov . Vychislitel'nye metody i programmirovanie . 2011, Vol. 12, pp. 110-119.
- Puzikova V.V. Postroenie funktsii urovnya dlya profilya proizvol'noi formy pri modelirovanii ego obtekaniya metodom LS-STAG . Inzhenernyi zhurnal: nauka i innovatsii . 2013, no. 4, pp. 8.
- CodeAnalyst Performance Analyzer. URL: http://developer.amd.com/tools-and-sdks/archive/amd-codeanalyst-performance-analyzer/(accessed: 25.10.2015).
- Gergel' V.P. Vysokoproizvoditel'nye vychisleniya dlya mnogoprotsessornykh mnogoyadernykh sistem . Moscow: Moscow University Publ., 2010, 544 p.
- Intel® Cilk™ Plus. URL: https://software.intel.com/ru-ru/node/522579 (accessed: 25.10.2015).
- Reinders J. Intel Threading Building Blocks: Outfitting C++ for Multi-Core Processor Parallelism. Sebastopol: O'Reilly, 2007, 336 p.
- Intel® Advisor Tutorials. URL: https://software.intel.com/en-us/articles/advisorxe-tutorials (accessed: 25.10.2015).
- Balandin V. Yu., Shurina E.P. Metody resheniya SLAU bol'shoi razmernosti . Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University Publ., 2000, 70 p.
- Process Explorer v16.05. URL: https://technet.microsoft.com/ru-ru/sysinternals/bb896653.aspx (accessed: 25.10.2015).
- Saad Y. Iterative Methods for Sparse Linear Systems. N.Y.: PWS Publ., 1996. 547 p.
- Intel® Math Kernel Library -Documentation. URL: https://software.intel.com/en-us/articles/intel-math-kernel-library-documentation (accessed: 25.10.2015).
