高保真燃烧模拟中化学源项计算的动态负载均衡
流体动力学
2022-10-17 v1
摘要
本文提出了一种用于反应流模拟中反应速率计算与化学积分的负载均衡策略。燃烧过程中尺度的巨大差异给偏微分方程的数值积分带来刚性，并在并行执行时产生负载不平衡。该策略基于 DLB 库的使用，在节点层面重新分配计算资源，将额外的 CPU 核借给负载较高的 MPI 进程。该方法无需显式数据传输，并在运行时自动激活。两种化学描述（详细与简化）在两种不同构型上进行了评估：层流对置火焰与湍流旋流稳定火焰。对于单节点计算，详细化学与简化化学分别获得了 2.3 倍和 7 倍的加速。多节点运行结果同样表明，DLB 对纯 MPI 代码的性能提升与单节点运行类似。结果显示 DLB 在详细与简化化学计算中均可获得性能改进。
引用
@article{arxiv.2210.07364,
title = {Dynamic load balance of chemical source term evaluation in high-fidelity combustion simulations},
author = {Guillem Ramírez-Miranda and Daniel Mira and Eduardo J. Pérez-Sánchez and Anurag Surapaneni and Ricard Borrell and Guillaume Houzeaux and Marta García-Gasulla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07364},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 18 figures, Submitted to Computer & Fluids