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A.塔里。;M.斯塔弗。;佩奇，G.J。

燃烧应用的基于异步任务的欧拉-拉格朗日并行求解器。 （英语） 兹伯利07527728

J.计算。物理学。 458，文章ID 111103，24 p.（2022）.
摘要：多物理应用通常需要使用紧密耦合的解算器。本文研究的应用程序使用欧拉解算器模拟流体流动和燃烧，使用拉格朗日解算器建模喷雾液滴。然后在一个代码中实现这些功能，以解决燃气轮机燃烧问题。然而，如果流量和喷雾在相同的计算过程中进行大规模模拟，则成本可能很高，因为由于喷雾粒子的负载平衡较差，并行解决方案的缩放效果不好。这可以通过基于异步任务的欧拉-拉格朗日（ATEL）方法来解决，该方法使用单独的计算过程，以便每个求解器可以使用适当的技术来划分问题。以前，这已被证明可以克服负载平衡问题，但仅限于单个计算节点，其中共享内存可用于传输数据。这项工作将该方法扩展到使用共享内存和高速互连来传输数据的大规模HPC设施。当相应的进程位于计算机节点内时，并行方法利用单侧共享内存通信，否则它会回到传统的发送/接收对。此外，还提出了一种层次划分过程，以确保将具有高连通性的并行子域组放置在计算节点上。结果显示了两种燃烧室情况：DLR通用单扇形燃烧室，其喷射过程类似于许多现代民用飞机发动机中发现的预膜空气雾化喷嘴，以及钝体旋流燃烧器，其单一燃料喷射源类似于压力雾化喷嘴。单扇形和三扇形燃烧室结构均用于进行性能研究。所有性能案例都已使用三种不同的求解器配置进行了测试：a）基线欧拉-拉格朗日解算器b）ATEL和c）无喷雾的基线欧拉解算器。非结构化网格从7M个单元到84M个单元不等。在所有情况下，ATEL解决方案的流量、燃烧和喷雾比例与单独解决流量和燃烧时相同。事实上，由于多核处理器的内存带宽限制，减少分配给流和燃烧的核数以分配一些核用于喷雾，几乎不会影响流解的计算速度，由于喷雾计算的重叠，这意味着耦合的欧拉-拉格朗日解决方案可以在几乎没有欧拉成本损失的情况下实现。通过提出一个简单的模型来估计每个解算器的成本，考虑了如何在两个解算器中分割核心的选择。定时测量表明，对于所考虑的情况，总计算时间对该选择仅具有微弱的敏感性。

MSC公司：

7.6亿 流体力学基本方法
65年xx月 数值算法的计算机方面
76平方英尺 湍流

关键词：

燃烧;喷雾;欧拉-拉格朗日;基于任务的并行;共享内存通信;分级通信

软件：

PPM（百万英镑）;SpECTRE公司;阿利亚
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Thari}等人，《计算杂志》。物理学。458，文章ID 111103，24 p.（2022；Zbl 07527728）
全文： 内政部

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