用于大规模多相流模拟中灵活特征分析的就地数据摘要
人机交互
2024-07-01 v1 分布式、并行与集群计算
流体动力学
摘要
多相流的研究对于理解各种材料的复杂相互作用至关重要。特别是在设计如流化床反应器（FBR）等化学反应器时，对流体动力学的详细理解对于优化反应器性能和稳定性至关重要。FBR 使专家能够进行涉及多相材料的各类化学反应，尤其是气体与固体之间的相互作用。在此类复杂化学过程中，反应器内空隙区域的形成（通常称为气泡）是一种重要现象。对这些气泡的研究对预测反应器整体效率具有深远意义。但理解气泡动力学所需的物理实验成本高昂且十分困难。因此，为了研究此类化学过程和气泡动力学，正在开发一种最先进的大规模并行计算流体动力学离散元模型（CFD-DEM）——MFIX-Exa，用于模拟多相流。尽管 MFIX-Exa 在模拟鼓泡现象方面具有已证实的准确性，但其极其庞大的输出数据量在存储和 I/O 时间上均阻碍了传统事后分析能力的使用。为解决这些问题并让应用科学家能够高效及时地探索气泡动力学，我们开发了一条端到端可视化分析流水线，该流水线利用统计技术实现气泡的就地检测，随后在事后分析阶段对气泡动力学进行灵活且交互式的可视化探索。来自专家的积极反馈表明了所提方法在探索超大规模多相流模拟中气泡动力学的有效性。
引用
@article{arxiv.2201.02557,
title = {In Situ Data Summaries for Flexible Feature Analysis in Large-Scale Multiphase Flow Simulations},
author = {Soumya Dutta and Terece Turton and David Rogers and Jordan Musser and James Ahrens and Ann Almgren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02557},
year = {2024}
}