Параллельная реализация метода SIMPLE на основе многосеточного метода
А.С. Козелков1,2, С.В. Лашкин1, А.А. Куркин2, А.В. Корнев3, А.М. Вялых1
1Российский федеральный ядерный центр. Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия
askozelkov@mail.ru
2Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
aakurkin@gmail.com
3Московский авиационный институт, Москва, Россия
avkornev@mai.ru
Ключевые слова: вычислительная гидродинамика, алгоритм SIMPLE, многосеточный решатель, моделирование, computational fluid dynamics (CFD), SIMPLE algorithm, multigrid solver, modeling
Страницы: 1-22
Аннотация
В работе рассматривается алгоритм параллельной реализации метода SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) для численного решения системы уравнений Навье-Стокса для вязких несжимаемых течений. Описан механизм межпроцессных обменов при условии декомпозиции сеточной модели с использованием фиктивных ячеек и применения алгебраического многосеточного метода. Представлено описание хранения распределенных матриц и алгоритм реализации матрично-векторных операций, позволяющий уменьшить число межпроцессных обменов. Приводятся результаты серии численных экспериментов на структурированных и неструктурированных сеточных моделях (включая задачу внешней аэродинамики), на основе которых проводится анализ влияния настроек многосеточного решателя СЛАУ на общую эффективность алгоритма. Показано, что предложенный алгоритм параллельной реализации метода SIMPLE на основе алгебраического многосеточного метода позволяет достаточно эффективно считать задачи на сотнях процессоров.
DOI: 10.15372/SJNM20200101 |
