一种高效灵活的拉格朗日相干结构计算流水线开发
流体动力学
2022-09-29 v1 分布式、并行与集群计算
图形学
混沌动力学
摘要
拉格朗日相干结构(LCS)的计算已成为分析非定常流动应用中平流输运的标准工具。LCS 的识别主要通过在流体域上评估基于有限时间 Cauchy-Green (CG) 应变张量的度量来完成。对 CG 张量进行采样需要平流大量流体示踪粒子，这可能计算密集，但具有高度的数据并行性。处理可专门针对并行计算架构进行优化，但另一方面，终端用户对健壮且灵活的实现的迫切需求同样存在。具体而言，期望有能够适应广泛流体力学应用分析、采用易于扩展或修改的模块化结构并促进可视化的代码。我们讨论了使用 Visualization Toolkit (VTK) 库作为面向对象 LCS 计算的基础，以及该框架如何促进 LCS 计算集成到如 ParaView 等流动可视化软件中。我们还讨论了用于高效并行空间采样流映射的 CUDA GPU 核函数的开发，包括优化这些核函数以提升利用率。
引用
@article{arxiv.2209.13775,
title = {Development of an Efficient and Flexible Pipeline for Lagrangian Coherent Structure Computation},
author = {Siavash Ameli and Yogin Desai and Shawn C. Shadden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13775},
year = {2022}
}