О распараллеливании вычислений в вихревом методе решения задач аэродинамики

Авторы

  • А.А. Апаринов АО «НИИ парашютостроения»
  • А.В. Сетуха Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Ключевые слова:

вихревые методы, параллельные вычисления, быстрые матричные алгоритмы, аэродинамика, несжимаемая жидкость

Аннотация

Рассматривается программная реализация для многопроцессорных платформ алгоритма вихревого метода решения трехмерных задач аэродинамики в концепции, развиваемой авторами. Проводится анализ основных вычислительных затрат метода, формулируются новые классы задач, на решение которых направлено создание параллельной версии алгоритма. Приводятся результаты расчетов, иллюстрирующие возможности, возникающие за счет повышения производительности вычислений. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (гранты ОФИ–М–2013–13–01–12061, М–2013–13–08–90468).

Авторы

А.А. Апаринов

АО «НИИ парашютостроения»
ул. Иркутская, 2-1, 107241, Москва
• ведущий научный сотрудник

А.В. Сетуха

Библиографические ссылки

  1. Белоцерковский С.М., Ништ М.И. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью. М.: Наука, 1978.
  2. Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я. Вихревые методы расчета нестационарных гидродинамических нагрузок. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2006.
  3. Гутников В.А., Лифанов И.К., Сетуха А.В. О моделировании зданий и сооружений методом дискретных вихревых рамок // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2006. № 4. 78-92.
  4. Cottet G.-H., Koumoutsakos P. Vortex methods: theory and practice. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000.
  5. Белоцерковский С.М., Котовский В.Н., Ништ М.И., Федоров Р.М. Математическое моделирование плоскопараллельного отрывного обтекания тел. М.: Наука, 1988.
  6. Апаринов В.А., Дворак А.В. Метод дискретных вихрей с замкнутыми вихревыми рамками // Тр. ВВИА им. Н.,Е. Жуковского. 1986. Bып. 1313. 424-432.
  7. Ковалев Е.Д., Лифанов И.К., Михайлов А.А., Ништ М.И., Поликарпов Г.Г. Численный метод расчета летательного аппарата с телесным фюзеляжем // Журн. вычислит. матем. и матем. физики. 1989. 29, № 4. 589-597.
  8. Апаринов А.А., Сетуха А.В. О применении метода мозаично-скелетонных аппроксимаций при моделировании трехмерных вихревых течений вихревыми отрезками // Журн. вычислит. матем. и матем. физики. 2010. 50, № 5. 937-948.
  9. Марчевский И.К., Щеглов Г.А. Модель симметричного вортона-отрезка для численного моделирования пространственных течений идеальной несжимаемой среды // Вестник МГТУ им. Баумана. Серия «Естественные науки». 2008. № 4. 62-71.
  10. Тыртышников Е.Е. Методы быстрого умножения и решение уравнений // Матричные методы и вычисления. М.: Институт вычислительной математики РАН, 1999. 4-41.
  11. Tyrtyshnikov E.E. Mosaic skeleton approximations // Calcolo. 1996. 33, № 1/2. 47-57.
  12. Сатуф И., Сетуха А.В. Применение аналога интеграла Коши-Лагранжа для расчета давления при моделировании трехмерного отрывного обтекания тел идеальной жидкостью // Научный вестник Моск. гос. техн. ун-та гражданской авиации. Серия «Аэромеханика и прочность». 2011. 172, № 10. 19-26.
  13. Тыртышников Е.Е. Методы численного анализа. M.: Академия, 2006.
  14. Saad Y.M., Schultz H. A generalized minimal residual algorithm for solving nonsymmetric linear systems // SIAM J. on Scientific and Statistical Computing. 1986. 7, N 3. 856-869.
  15. Савостьянов Д.В., Тыртышников Е.Е. Применение многоуровневых матриц специального вида для решения прямых и обратных задач электродинамики // Вычислительные методы и программирование. 2006. 7. 1-16.
  16. Соболев С.И., Антонов А.С., Брызгалов П.А., Никитенко Д.А., Стефанов К.С., Воеводин Вад.В., Воеводин Вл.В., Жуматий С.А. Практика суперкомпьютера «Ломоносов» // Открытые системы. 2012. 7. 36-40.
  17. Леденев П.В., Синявин А.А. Экспериментальное исследование ветрового давления при обтекании тандема двух зданий // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. 2011. № 3. 371-382.

Загрузки

Опубликован

14-10-2013

Как цитировать

Апаринов А., Сетуха А. О распараллеливании вычислений в вихревом методе решения задач аэродинамики // Вычислительные методы и программирование. 2013. 14. 406-418

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения