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ＧＰＵスパコンにおける新しい界面捕獲を導入した大規模気液二相流シミュレーション

使用GPU超级计算机中的新接口捕获进行大规模气液两相流模拟

基本信息

批准号：
13F03780
负责人：
青木尊之
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

複雑形状の物体に対してセルを適合させるためのコードを開発し、大幅に精度が向上することを示した。大部分の領域を高速なステンシル計算で行い、局所的に境界に適合するセルを配置することにより、ポアソン方程式の数値実験、円柱周りの流れのベンチマーク問題、上昇気泡問題で非常に良い結果を得た。既存のh/r/p-adaptionの技術に対して相補的に使用することができる新しいアプローチを開発した。完全に均一なテンソル積対応の格子から出発し、セルの縁を幾何学的に境界と揃える。ステンシルに基づいた手法を念頭において設計された方法論で、今回の場合は、格子の大部分では非常に高速なステンシル計算を実行し、ごく局所的にコストの高いFEM生成と解法を実行する高性能なステンシルに基づいたFEMソルバーとなっている。新しい格子整列法は、自動的に非構造の四角形格子の生成、格子の移動、流体力学における衝撃波や構造力学における破砕などの不連続現象を含む計算などの幅広い用途へ応用できる可能性がある。また、複雑な形状を表現できるようにするために、新しい空間領域構成法(constructive solid geometry; CSG))のライブラリを開発した。規則的な四角形格子を幾何学的な境界や浸漬界面へ揃える簡便な手法も開発した。この手法の応用は多く、提案したステンシルFEM法の精度向上に貢献したことに加え自動的な四角形格子の生成や不連続現象へ格子を揃えることが可能である。生成された整列格子は、ポアソン方程式のための標準的なテンソル積格子による計算や、円柱周りの定常状態や時間変動する非圧縮性流れや静的および上昇気泡を伴う混相流などの複雑シミュレーションと比較した。これらの比較によって、整列格子は、非整列格子を用いた計算と比較して精度が非常に向上することができた。本手法を一般的な気液二相流計算へ適用し、高精度な計算を行うことへの見通しが得られた。

The complex shape of the object is suitable for the open and large size of the object. Most of the fields are high-speed calculations, and the level of the station is suitable for configuration and configuration. The calculation results of the アソン equation, the りの流れのベンチマーク problem, and the rising bubble problem are very good. The existing h/r/p-adaption technology is complementary to the existing technology and is used to complement the existing technology. It is a completely uniform and uniform grid, and a geometric state of perfection.ステンシルにbased づいたtechnique をthought において design されたmethodology で、this occasion は、lattice のmost part ではvery にhigh speed なステンシルcalculationを実行し、ごくbureau's にコストの高いFEM generation and solution を実行すHigh-performance なステンシルにbase づいたFEM ソルバーとなっている. New grid arrangement method, automatic non-structured square grid generation, grid movement, fluid dynamics wave generationやStructural mechanics における break 砕などの non-continuous 続 phenomenon を Include む calculation などの広い uses へ応用できる possibility がある.また, complex 雑な shape をexpression できるようにするために, new しいspace domain composition method (constructive solid geometry; CSG)) のライブラリを开発した. The regular square lattice is a geometric state and the impregnated interface is simple and easy to use. The use of the technique and the contribution of the proposed FEM method to the improvement of accuracy It is possible to automatically generate a square lattice and create a non-connected grid. Generate the full column lattice, the ポアソンequation のための standard なテンソルintegrated lattice による calculation や, and the column circumference りのsteady state The state is a time-changing flow, and the non-compression flow is a static flow.これらのComparative によって, Integrated grid は, Non-integrated grid を Use いた to calculate and compare して Accuracy が Very することができた. This method is suitable for general liquid two-phase flow calculations and is suitable for high-precision calculations.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

動的負荷分散によるGPUスパコンを用いた粒子法の大規模シミュレーション手法の開発

动态负载平衡GPU超级计算机粒子法大规模仿真方法开发

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takanori Kida;Junji Kanazawa;Atsushi Miyake;Katsuya Shimizu;Yoshikazu Mizuguchi;Yoshihiko Takano;Koichi Kindo;Masayuki Hagiwara;古市晃;川村静児;山田太造;青木尊之
通讯作者：
青木尊之

近接相互作用に基づく大規模粒子計算（個別要素法）における効率的な動的負荷分散手法の提案とGPU スパコンでの実装

提出一种基于邻近交互的高效大规模粒子计算动态负载平衡方法（离散元法）并在GPU超级计算机上实现