Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ ВНЕШНИХ ЗАДАЧ АЭРОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ СХЕМ РАСЩЕПЛЕНИЯ

  В. В. Семенистый , И. Э. Гамолина

  2021-01-19

  Аннотация ▼

  Целью работы является исследование способов организации параллельного решения
  внешних задач аэродинамики и разработка гибридного параллельно-конвейерного способа
  организации численного решения двумерных задач, моделирующих течение вязких сжимае-
  мых жидкостей и обтекание объектов сложной формы. Рассматривается параболизован-
  ная система уравнений Навье-Стокса, для численного решения которой выбран конечноразностный алгоритм. В силу своих особенностей, которыми являются экономичность и
  устойчивость в исследовании пограничных слоев движущихся тел и корректного решения
  задач с дозвуковыми зонами данный алгоритм предпочтителен обычного маршевого мето-
  да. Для реализации нелинейной конечно-разностной схемы в каждом маршевом сечении ис-
  пользуются внутренние итерации. Разработанный параллельный алгоритм конструктивно
  состоит из вложенных итерационных циклов. Система уравнений решается на каждой
  внутренней итерации последовательно в два этапа. На первом этапе решаются уравнения
  количества движения и энергии; на втором этапе по найденным значениям скоростей и дав-
  ления находится плотность. На каждом дробном шаге внутренней итерации рассчитыва-
  ются одномерные массивы данных. В работе используется метод расщепления оператора по
  физическим процессам. Для численного решения задачи проводится факторизация стабили-
  зирующего оператора. Приводится схема организации процесса решения задачи на внутрен-
  ней итерации. В работе предложен принцип организации параллельных вычислений, где ис-
  пользуется внутренний параллелизм решаемой физической задачи. Для реализации параллель-
  ного алгоритма выбрана вычислительная среда, содержащая решающее поле соединенных
  коммутационными связями вычислительных устройств, каждое из которых обладает соб-
  ственной оперативной памятью, и устройство управления, поддерживающее работу сис-
  темы. Алгоритм использует различную топологию связи между рабочими процессорами.
  Уменьшение размерности задачи позволяет сэкономить время на межпроцессорном обме-
  не данными. В работе проведены временные оценки эффективности разработанного па-
  раллельного алгоритма для каждой внутренней итерации. Использование метода парал-
  лельной прогонки, предложенный принцип организации параллельных вычислений позволя-
  ют увеличить скорость расчета физической задачи для каждой внутренней итерации по
  сравнению с ранее используемыми алгоритмами для такого класса задач.