真实体积分数红细胞流经血管网络的可扩展模拟
计算工程、金融与科学
2019-09-26 v1 分布式、并行与集群计算
计算物理
摘要
高分辨率血流模拟有潜力增进对微观尺度生物物理现象（如血管舒张、血管收缩和总体血管阻力）的理解。为此，我们提出了一个可扩展平台，通过将物理系统建模为带有浸没可变形粒子的粘性流体，来模拟红细胞（RBC）流经复杂毛细血管。我们描述了一种用于一般椭圆型偏微分方程的并行边界积分方程求解器，并将其应用于血管中的斯托克斯流。我们还详述了一种并行避碰撞算法，以确保红细胞与血管保持无接触。我们已在德克萨斯高级计算中心的 Stampede2 上将该代码扩展至 34,816 个核心。我们最大的模拟在四十亿个表面单元之间强制无接触状态，并求解了百万个红细胞和由两百万个面片组成的血管上的三十亿个自由度。
引用
@article{arxiv.1909.11085,
title = {Scalable Simulation of Realistic Volume Fraction Red Blood Cell Flows through Vascular Networks},
author = {Libin Lu and Matthew J. Morse and Abtin Rahimian and Georg Stadler and Denis Zorin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11085},
year = {2019}
}