NobleBlocks

Research index

Επίλυση Διδιάστατης Ροής με Κεντροκυψελική Διατύπωση σε Μη-Δομημένα Πλέγματα. Προγραμματισμός σε Επεξεργαστές Καρτών Γραφικών

Ntanakas

DSpace - NTUA (National Technical University of Athens)5 Apr 2012Open access

NobleIDark:/48914/w1/20260522/A413604BDOI10.26240/heal.ntua.11237

Free to read at the publisher

You can read the abstract here, or the full text at the publisher.

Read at the publisher

Abstract

Τα τελευταία χρόνια, η Μονάδα Παράλληλης Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής & Βελτιστοποίησης (ΜΠΥΡ&Β) του Εργαστηρίου Θερμικών Στροβιλομηχανών (ΕΘΣ) του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) δραστηριοποιείται συστηματικά στην επίλυση προβλημάτων ρευστοδυναμικής σε επεξεργαστές καρτών γραφικών και, πρόσφατα, παράλληλων καρτών γραφικών (GPUs). Στο πλαίσιο αυτό, έχει πραγματοποιηθεί ανάπτυξη επιλυτών των εξισώσεων ροής (Euler, Navier-Stokes) στη γλώσσα προγραμματισμού CUDA C της εταιρίας NVIDIA, σε μη-δομημένα και δομημένα πλέγματα με κεντροκομβική διατύπωση επιτυγχάνοντας επιταχύνσεις μεγαλύτερες του 40x συγκριτικά με επιλύτες που κάνουν αποκλειστικά χρήση του κεντρικού επεξεργαστή. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνάται η χρήση μη-δομημένου πλέγματος με κεντροκυψελική διατύπωση για την επίλυση των εξισώσεων ροής σε GPUs. Αναπτύχθηκε, για το σκοπό αυτό, κώδικας, σε CUDA C, που επιλύει τις διδιάστατες εξισώσεις ροής Euler συμπιεστού ρευστού, με τη χρήση της μεθόδου πεπερασμένων όγκων σε μη-δομημένα πλέγματα, αποθηκεύοντας τα ροϊκά μεγέθη στα κέντρα βάρους των όγκων ελέγχου. Η ανάπτυξη του κώδικα πραγματοποιήθηκε με αφετηρία τον υπάρχοντα, πιστοποιημένο, αντίστοιχο κώδικα της ΜΠΥΡ&Β για μη-δομημένα πλέγματα κεντροκομβικής διατύπωσης, με τον οποίο και συγκρίθηκε. Η επίλυση των εξισώσεων ροής έγινε με τη χρήση σχήματος της μεθόδου χρονοπροέλασης. Η εκτέλεση του κώδικα έγινε σε κάρτες γραφικών Tesla Μ2050 της NVIDIA. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων και των χρόνων σύγκλισης του κώδικα που αναπτύχθηκε, με τον κώδικα που κάνει χρήση της κεντροκομβικής διατύπωσης, πραγματοποιήθηκε σε ίδια πλέγματα, για ίδιες συνθήκες εξωτερικής ροής. Αναδείχθηκε, με αυτόν τον τρόπο, η κεντροκυψελική μέθοδος ως υποδεέστερη σε ταχύτητα αλλά υπέρτερη σε ακρίβεια.

Discussion

Topics

More

Suggest a correction or report