| Инд. авторы: | Сентябов А.В., Гаврилов А.А., Гризан С.А., Дектерев А.А., Бойков Д.В. |
| Заглавие: | Эффективность расчетов на графических процессорах в вычислительной гидродинамике несжимаемой жидкости |
| Библ. ссылка: | Сентябов А.В., Гаврилов А.А., Гризан С.А., Дектерев А.А., Бойков Д.В. Эффективность расчетов на графических процессорах в вычислительной гидродинамике несжимаемой жидкости // Математическое моделирование. - 2017. - Т.29. - № 3. - С.16-28. - ISSN 0234-0879. |
| Внешние системы: | РИНЦ: 28922643; |
| Реферат: | rus: Рассматривается ускорение расчетов течения несжимаемой жидкости при использовании графических процессоров. Расчетный алгоритм основан на связывании полей скорости и давления посредством уравнения для поправки давления. Реализация вычислений на графическом процессоре основывается на архитектуре CUDA. С помощью декомпозиции расчетной области осуществляется расчет задачи на нескольких ядрах центрального процессора, нескольких графических процессорах или на графических и центральных процессорах. В качестве тестов рассматриваются ламинарное стационарное течение в сосуде с вращающейся крышкой и нестационарное ламинарное обтекание круглого цилиндра. Показано ускорение расчетов на графических процессорах по сравнению с расчетами на многоядерном центральном процессоре. eng: The paper considers increasing of computational efficiency by means of graphics processors. The numerical method is based on pressure-velocity coupling by pressure correction equation. CUDA is used for calculation on graphical processors. Parallel calculations on graphics processors, cen- tral processors or both graphical and central processors are used with computational domain decomposition. Steady laminar flow in a container with rotating end wall and unsteady laminar flow around a circular cylinder are used as tests. Higher computational efficiency of calculations on graphics processors as compared with calculations on central processors is shown. |
| Ключевые слова: | вычислительная гидродинамика; численное моделирование; gpgpu; simple; numerical simulation; mpi; Cuda; Cfd; |
| Издано: | 2017 |
| Физ. характеристика: | с.16-28 |
| Цитирование: | 1. А.В. Боресков, А.А. Харламов. Основы работы с технологией CUDA. - М.: ДМК Пресс, 2010, 232 с 2. К.Н. Волков, Ю.Н. Дерюгин, В.Н. Емельянов, А.Г. Карпенко, А.С. Козелков, И.В. Тетерина. Методы ускорения газодинамических расчетов на неструктурированных сетках. - М.: Физ-матлит, 2013, 600 с. 3. М.М. Краснов. Операторная библиотека для решения многомерных задач математической физики на CUDA // Математическое моделирование, 2015 , т.27, №3, с.109-120 4. А.В. Горобец, С.А. Суков, А.О. Железняков, П.Б. Богданов, Б.Н. Четверушкин. Применение GPU в рамках гибридного двухуровневого распараллеливания MPI+OpenMP на гетерогенных вычислительных системах // Сб. тр. межд. конференции «Параллельные вычислительные технологии», 2011, с.452-460 5. А.А. Гаврилов, А.В. Минаков, А.А. Дектерев, В.Я. Рудяк. Численный алгоритм для моделирования ламинарных течений в кольцевом канале с эксцентриситетом // Сибирский журнал индустриальной математики, 2010, т.13, №4, с.3-14; 6. А.А. Дектерев, А.А. Гаврилов, А.В. Минаков. Современные возможности СFD кода SigmaFlow для решения теплофизических задач // Сб. науч. статей. Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, 2010, т.4, №2, с.117-122 7. А.А. Гаврилов. Вычислительные алгоритмы и комплекс программ для численного моделирования течений неньютоновских жидкостей в кольцевом канале. - Новосибирск: Институт вычислительных технологий, 2014, диссертация.. канд. физ.-мат. наук 8. А.А. Гаврилов, А.В. Минаков, А.А. Дектерев, В.Я. Рудяк. Численный алгоритм для моделирования установившихся ламинарных течений неньютоновских жидкостей в кольцевом зазоре с эксцентриситетом // Вычислительные технологии, 2012, т.17, №1, с.44-56 9. J. Mavriplis. Revisiting the least-squares procedure for gradient reconstruction on unstructured meshes // AIAA-Paper 2003-3986, June 2003. 10. J.H. Ferziger, M. Peric. Computational methods for fluid dynamics. - Springer, 2002, 423 p. 11. F. Moukalled, M. Darwish. A Unified Formulation of the Segregated Class of Algorithms for Fluid Flow at All Speeds // Numerical Heat Transfer, Part B, 2000, v.37, No 2, p.227-246. 12. И.А. Белов, С.А. Исаев, В.А. Коробков. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости. - Л.: Судостроение, 1989, 256 c 13. С. Патанкар. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. - М.: Энергоатомиздат, 1984, 124 с. 14. C.M. Rhie, W.L. Chow. A Numerical Study of the Turbulent Flow Past an Isolated Airfoil with trailing Edge Separation // AIAA Journal, 1983, v.21, p.1525-1532. 15. B.P. Leonard. A stable and accurate convective modeling procedure based on quadratic upstream interpolation // Comp. Math. Appl. Mech. Eng., 1979, v.19, p.59-98. 16. R. Barrett, M. Berry, T. Chan, J. Demmel, J. Donato, J. Dongarra, V. Eijkhout, R. Pozo, C. Romine and H. van der Vorst. Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods. - Philadelphia: SIAM, 1994, 135 p. 17. А.А. Самарский, Е. С. Николаев. Методы решения сеточных уравнений. - М.: Наука, 1978, 592 с. 18. G. Karypis, V. Kumar. A Fast and Highly Quality Multilevel Scheme for Partitioning Irregular Graphs // SIAM Journal on Scientific Computing, 1999, v.20, No 1, p.359-392. 19. J.A. Michelsen. Modeling Incompressible Rotating Fluid Flow. - Technical University of Denmark, 1986, Ph.D. thesis. 20. M.P. Escudier. Observation of the flow produced in a cylindrical container by a rotating endwall // Exp. in Fluids., 1984, v.2, No 4, p.189-196. |
