面向超声速射流构型的 CFD 工具可扩展性研究
分布式、并行与集群计算
2020-03-24 v1 计算工程、金融与科学
摘要
新法规对航空业施加噪声排放限制，推动研究人员与工程师投入精力研究气动声学现象。顺应此趋势，我们构建了一款自研计算流体动力学（CFD）工具，用于以气动声学类比应用重现超声速射流的高保真结果。该求解器采用大涡模拟公式，通过有限差分法和显式时间积分离散化。超声速射流数值模拟代价极高，需要高效的高性能计算。因此，代码中实现了非阻塞消息传递接口协议与并行输入/输出特性，以执行多达十亿网格点的模拟。本文评估了代码改进及求解器在理论峰值 2.727 PFlops 计算机上的计算性能。文中评估了从数十万到约十亿网格点不同尺寸的网格配置，并使用不同工作负载评估该并行计算工具的强可扩展性与弱可扩展性。此外，本文还给出了真实流动条件的验证结果。
引用
@article{arxiv.2003.09926,
title = {On the scalability of CFD tool for supersonic jet flow configurations},
author = {Carlos Junqueira-Junior and João Luiz F. Azevedo and Jairo Panetta and William R. Wolf and Sami Yamouni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09926},
year = {2020}
}
备注
13 pages journal article. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2003.08746