Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ В ЗАДАЧАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
- Авторы
- Жиленков Антон Александрович zhilenkovanton@gmail.com, канд. техн. наук; заведующий кафедрой "Морская электроника", Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Россия
Царева Полина Евгеньевна tsariovape@gmail.com, инженер кафедры "Киберфизические системы", ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет», Санкт-Петербург, Россия
Минин Максим Сергеевич wasp-33@mail.ru, преподаватель, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет», Санкт-Петербург, Россия
- В разделе
- ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- Ключевые слова
- вычислительная гидродинамика / параллельные вычисления / графический процессор
- Год
- 2025 номер журнала 4 Страницы 15 - 20
- Индекс УДК
- 004.94
- Код EDN
- MFUHEU
- Код DOI
- 10.52190/1729-6552_2025_4_15
- Финансирование
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Задачи вычислительной гидродинамики отличаются повышенной сложностью и объемом вычислений, поэтому при разработке программного обеспечения неизменно поднимается вопрос о внедрении параллельной структуры для повышения эффективности доступных ресурсов и сокращения времени выполнения расчетов. В данной статье предпринята попытка описать основные способы реализации параллелизма для общих подходов к описанию жидкости, аппроксимации решения и применяемых численных методов. Наиболее универсальными являются перенос вычислений на графическую карту и геометрический параллелизм - разделение расчетной области на подобласти, расчёт значений, в которых может вычисляться одновременно. В каждую программу на индивидуальном уровне может быть также внедрено функциональное разделение независимых подзадач на разные процессоры. Наибольшим потенциалом обладает разделение расчетной области во времени - подход наиболее трудный для внедрения. При этом в контексте максимальной эффективности любые подходы должны рассматриваться индивидуально для каждой задачи.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Long S., Wong K. K. L., Fan X., Guo X., Yang C. Smoothed particle hydrodynamics method for free surface flow based on MPI parallel computing // Front. Phys., Sec. Interdisciplinary Physics. 2023. V. 11. - 17 p. DOI: 10.3389/fphy.2023.1141972.
Zhilenkov A. A., Denk D. Designing of sensoreless control system for brushless direct current motor // Proceedings of the 2017 IEEE Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference, ElConRus 2017, St. Petersburg, 01-03 февраля 2017 года. - St. Petersburg, 2017. P. 1104-1108. DOI: 10.1109/EIConRus.2017.7910748. EDN PRMIVB.
Adam N., Franke F., Aland S. A Simple Parallel Solution Method for the Navier-Stokes Cahn-Hilliard Equations // Mathematics. 2020. V. 8(8). Р. 1224. - 14 p. https://doi.org/10.3390/math8081224.
Kirkil G. Development of a Parallel 3D Navier-Stokes Solver for Sediment Transport Calculations in Channels // Computation. 2020. V. 8(4). Р. 84. - 13 p. https://doi.org/10.3390/computation8040084.
Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Никитина А. В., Атаян А. М., Литвинов В. Н., Поркшеян М. В. Построение параллельных алгоритмов для моделирования гидродинамических процессов в Азовском море на основе гибридной технологии MPI+OpenMP // Вычислительная механика сплошных сред. 2023. № 16(1). C. 17-35. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2023.16.1.2.
Alattas K. A., Mostafaee J., Mobayen S. et al. Nonsingular Integral-Type Dynamic Finite-Time Synchronization for Hyper-Chaotic Systems // Mathematics. 2022. V. 10. № 1. DOI: 10.3390/math10010115. EDN ZDBGGV.
Alinovi E., Guerrero J. FLUBIO - An unstructured, parallel, finite-volume based Navier-Stokes and convection-diffusion like equations solver for teaching and research purposes. // SoftwareX. 2021. V. 13. P. 7. https://doi.org/10.1016/j.softx.2020.100655.
Zhang Y., Ren W., Yu H., Li H. Development of GPU-based Parallel CFD Solver for Unstructured Meshes // 7th International Conference on Electrical, Mechanical and Computer Engineering (ICEMCE), Xi'an, China, 2023. Р. 469-473. DOI: 10.1109/ICEMCE60359.2023.10490481
Tian M. W., Yan S. R., Mohammadzadeh A. et al. Stability of interval type-3 fuzzy controllers for autonomous vehicles // Mathematics. 2021. V. 9. № 21. DOI: 10.3390/math9212742. EDN RGGVOH.
Zhang H., Guo X-W., Li C., Liu Q., Xu H., Liu J. Accelerating FVM-Based Parallel Fluid Simulations with Better Grid Renumbering Methods // Applied Sciences. 2022. V. 12(15). Р. 7603. - 19 р. https://doi.org/10.3390/app12157603.
Xi Z., Xiaohu G., Yue W., Xianwei Z., Yutong L., Zhong Z. Hybrid MPI and CUDA paralleled finite volume unstructured CFD simulations on a multi-GPU system // Future Generation Computer Systems. 2023. V. 139. - p. 1-16. https://doi.org/10.1016/j.future.2022.09.005.
Taghieh A., Mohammadzadeh A., Tavoosi J. et al. Observer-based control for nonlinear time-delayed asynchronously switching systems: A new LMI approach // Mathematics. 2021. V. 9. № 22. DOI: 10.3390/math9222968. EDN TXOWFF.
Moutaouakil K. El., Roudani M., Ouhmid A. et al. Decomposition and Symmetric Kernel Deep Neural Network Fuzzy Support Vector Machine // Symmetry. 2024. V. 16. № 12. P. 1585. DOI: 10.3390/sym16121585. EDN GODOKS.
Sun Y., Lu Q., Liu J. A parallel solver framework for fully implicit monolithic fluid-structure interaction // Acta Mech. Sin. 2025. V. 41. Р. 324074. - 28 р. https://doi.org/10.1007/s10409-024-24074-x.
Soria Guerrero M. Parallel multigrid algorithms for computational fluid dynamics and heat transfer: dissertation // Tesi doctoral, UPC, Departament de Màquines i Motors Tèrmics, 2000. - p. 193.
Жиленков А. А., Царева П. Е. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024617444 Российская Федерация. Программа моделирования системы обтекания тел жидкостью: № 2024615543: заявл. 20.03.2024: опубл. 02.04.2024 / заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет". EDN XPWGCP.
Yahya A., Yessef M., Ghali Bennouna El., Lagriou A. Performance Improvement and Techno-Economic Optimization of Noor I Solar Power Plant in Morocco Using Various Heat Transfer Fluids // IEEE Access. 2024. V. 12. P. 151204-151222. DOI: 10.1109/access.2024.3479970. EDN UPVSJN.
- Купить
- 500.00 руб
