Данилкин Е.А., Старченко А.В. "ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ НАВЬЕ-СТОКСА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КРУПНЫХ ВИХРЕЙ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ"

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ НАВЬЕ-СТОКСА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КРУПНЫХ ВИХРЕЙ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ

В работе представлена параллельная реализация алгоритма численного решения системы уравнений Навье-Стокса при моделировании турбулентности методом крупных вихрей. Для подсеточного моделирования применялась модель Смагоринского, которая в сочетании со схемой Ван Лира позволила получить хорошее согласование с экспериментальными данными. Исследуются различные способы геометрической декомпозиции при численном решении уравнения переноса, проведен теоретический анализ их эффективности и разработаны рекомендации по их использованию. В работе большое внимание уделяется повышению производительности написанных программ, при этом использовались такие приемы повышения эффективности, как порядок вложенности циклов, учет эффектов кэш-памяти.
Ключевые слова: декомпозиция расчетной области, параллельные вычисления, моделирование турбулентности, вихреразрешающее моделирование.

Danilkin E.A., Starchenko A.V.

PARALLEL NUMERICAL METHOD OF SOLUTION OF NAVIER-STOKES EQUATIONS FOR LARGE EDDY SIMULATION OF TURBULENT FLOWS

Parallel implementation of algorithm of numerical solution of Navier-Stokes equations for large eddy simulation (LES) of turbulence is presented in this research. The Smagorinsky model is applied for sub-grid simulation of turbulence. This model with numerical Van Leer’s scheme for advection terms provides good agreement with experimental data. Various ways of geometrical decomposition for parallel numerical solution of transport equations are investigated. A theoretical analysis of parallel algorithms effectiveness was performed and recommendations for their application were developed. Special techniques like the order of nested loops and the effect of cash memory are applied to increase performance of the developed parallel programs.

Key words: domain decomposition, parallel computations, turbulence modelling, LES approach

Страницы 49 - 61

Прикрепленный файлРазмер
04.pdf626.22 кб