Применение HPC-технологий для решения пространственных задач мультифизики
Ключевые слова:
вычислительная гидродинамика, параллельные вычисления, сопряженные задачи, турбулентные течения, гидро- и аэроупругость, энергетические установкиАннотация
Приводится описание программного комплекса MCF для решения сопряженных задач гидроупругости. Рассматриваются способы решения слабосвязанных и сильносвязанных задач. Из возможных методов сопряжения предлагаются итерационные методы как наиболее простые для реализации и предоставляющие широкие возможности масштабирования программного обеспечения. Обсуждается связывание гидродинамического модуля OpenFOAM (движение турбулентной несжимаемой, слабосжимаемой и сжимаемой жидкостей) и двух моделей динамики конструкции: метод конечных объемов (OpenFOAM) и метод разложения по собственным формам и частотам (UZOR). Проведен анализ эффективности разработанного программного обеспечения с использованием кластеров Таганрогского технологического института и Челябинского государственного университета. Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2011; http://agora.guru.ru/pavt2011).
Библиографические ссылки
- Васильев В.А., Ницкий А.Ю., Крапошин М.В., Юскин А.В. Исследование возможности параллельных вычислений задач гидроаэродинамики с использованием открытого пакета программ OpenFOAM на кластере «СКИФ Урал» ЮУрГУ // Тр. Междунар. конф. «Параллельные вычислительные технологии « (ПаВТ-2010). Уфа, 29 марта-2 апреля 2010 г. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. 422-430.
- Крапошин М.В., Самоваров О.И., Стрижак С.В. Опыт использования СПО для проведения расчетов пространственной гидродинамики промышленного масштаба // Тр. конф. «Свободное программное обеспечение». СПб: Изд-во СПБГПУ, 2010. 44-46.
- Open ablaFOAM (version 1.6). The Open Source CFD Toolbox. User Guide. London: OpenCFD Ltd. 2009 // (http://www.openfoam.com/docs/).
- Open ablaFOAM (version 1.6). The Open Source CFD Toolbox. Programmer Guide. London: OpenCFD Ltd, 2009 (http://www.openfoam.com/docs/).
- Jasak H., Weller H.G. Application of the finite volume method and unstructured meshes to linear elasticity // Comp. Meth. Appl. Mech. Engin. 2000. 48. 267-287.
- Киселев А.С., Киселев А.С., Даничев В.В. Аннотация программы UZOR_1 // Вопросы атомной науки и техники. Cер.: Физика ядерных реакторов. 1999. Вып. 1. 109-113.
- Vázquez J.G.V. Nonlinear analysis of orthotropic membrane and shell structures including fluid-structure interaction. PhD Thesis. Universidad politecnica de Cataluna, Barcelona, 2007.
- Turek S., Hron J., Razzaq M., Wobker H., Schаefer M. Numerical benchmarking of fluid-structure interaction: a comparison of different discretization and solution approaches // (http://www.os-cfd.ru/UserFiles/File/e-library/FSI/027_TurekHronRazzaqWobkerSchaefer2010.pdf).
- Киселев А.С., Киселев А.С., Крапошин М.В., Таршилов С.Е. Взаимосвязанные гидравлические и прочностные расчетные исследования конструкции БПК, направленные на улучшение его вибрационных характеристик // Отчет РНЦ «Курчатовский Институт» N 31-36/18 от 13.11.2010. М., 2010.
