超声速射流构型数值求解器的强可扩展性
计算工程、金融与科学
2020-03-23 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
声学载荷是火箭设计的约束条件，促使研究人员和工程师在运载火箭上存在的大气声学现象上投入精力。为此，我们开发了一款内部计算流体动力学工具，以重现用于气动声学类比应用的超声速射流高保真结果。该求解器采用大涡模拟公式编写，通过有限差分方法和显式时间积分进行离散。超声速射流的数值模拟非常昂贵，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和并行输入/输出特性，以执行需要多达十亿自由度的模拟。本工作评估了该求解器在理论峰值最高为 127.4 TFLOPS 的超级计算机上运行时的并行效率。使用九种不同的工作负载生成加速比曲线。此外，本文还给出了真实流动条件的验证结果。
引用
@article{arxiv.2003.08746,
title = {Strong Scaling of Numerical Solver for Supersonic Jet Flow Configuration},
author = {Carlos Junqueira-Junior and João Luiz F. Azevedo and Jairo Panetta and William R. Wolf and Sami Yamouni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.08746},
year = {2020}
}
备注
Journal article from Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering (41, Article number: 547 (2019))