一种用于欠解析湍流模拟的动态负载均衡并行 p 自适应隐式高阶通量重构方法
计算物理
2020-07-15 v1
摘要
我们提出了一种用于欠解析湍流模拟的动态负载均衡并行 自适应隐式高阶通量重构方法。采用高阶显式首步单对角隐式 Runge-Kutta (ESDIRK) 方法以规避对时间步长的限制。伪瞬态延拓与无矩阵重启广义极小残差 (GMRES) 方法耦合，用于求解 ESDIRK 除首步外各步的非线性方程。我们使用谱衰减光滑性指标作为 自适应的加密/粗化指标。借助开源库 ParMETIS 开发了动态负载均衡技术。与隐式时间步进相比，网格重划分与数据重分布的微小开销使我们能够在每个时间步进行 自适应与负载均衡。采用等熵涡传播算例研究网格重划分中单元权重对并行效率的影响。我们将该 自适应求解器应用于雷诺数 (Re) 为 的圆柱绕流转捩流以及 Re 为 的 SD7003 机翼的隐式大涡模拟 (ILES)。数值实验表明， 自适应可显著减少运行时间（高达 ）与解点总数（高达 ）。
引用
@article{arxiv.1910.03693,
title = {A dynamically load-balanced parallel $ p $-adaptive implicit high-order flux reconstruction method for under-resolved turbulence simulation},
author = {Lai Wang and Matthias K. Gobbert and Meilin Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03693},
year = {2020}
}