×
J·哥茨。；伊格伯格，K。；费希廷格，C。；多纳思，S。；吕德，美国。

在8192处理器内核上耦合多体动力学和计算流体动力学。 （英语） Zbl 1425.76005号

并行计算。 36，编号2-3，142-151（2010）.
小结：本文描述了一种完全解析模拟颗粒载流的方法。为此，我们讨论了大规模耦合流体-结构相互作用的并行化，其中包含多达3700万个几何建模的运动对象。使用3D晶格Boltzmann解算器进行流体流动模拟，使用所谓的刚体物理引擎处理对象。详细讨论了数值算法和并行化。此外，还提供了在SGI Altix超级计算机上运行的多达8192个处理器内核上的测试用例的性能结果。该方法能够详细模拟与许多工业应用相关的大规模颗粒流。

引用于三文件

MSC公司：

76-04 流体力学相关问题的软件、源代码等
76米28 粒子法和晶格气体法
74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）
2005年5月 并行数值计算

关键词：

晶格玻尔兹曼方法；刚体动力学；大规模并行仿真；流固耦合；快速摩擦动力学算法

软件：

STREAM基准；溪流；瓦尔贝拉
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛J.Götz｝等人，《并行计算》。36，编号2--3，142-151（2010；Zbl 1425.76005）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Brady，J.F。；Bossis，G.：斯托克动力学，年度。转速流体机械。20，第1期，111-157（1988）
[2] Höfler，K。；米勒，M。；施瓦泽，S。；Wachmann，B.：《粒子-液体相互作用系统，科学与工程中的高性能计算》98（1998）·Zbl 1058.82522号
[3] 潘，T.-W。；约瑟夫，D.D。；Bai，R。；格洛温斯基，R。；Sarin，V.：《1204个球体的流态化：模拟和实验》，J.流体力学。451, 169-191 (2002) ·Zbl 1037.76037号 ·doi:10.1017/S0022112001006474
[4] 格里贝尔，M。；科纳佩克，S。；Zumbusch，G.：分子动力学数值模拟。数值、算法、并行化、应用、计算科学与工程文本5（2007）·Zbl 1131.76001号
[5] Ladd，A.J.C.：通过离散的Boltzmann方程对颗粒悬浮液进行数值模拟。第1部分。理论基础，J.流体力学。271, 285-309 (1994) ·Zbl 0815.76085号 ·doi:10.1017/S0022112094001771
[6] Ladd，A.J.C.：通过离散的Boltzmann方程对颗粒悬浮液进行数值模拟。第2部分。数值结果，J.流体力学。271, 311-339 (1994) ·Zbl 0815.76085号 ·doi:10.1017/S0022112094001771
[7] 艾登，C.K。；卢，Y。；丁，E.-J.：使用离散玻尔兹曼方程直接分析惯性颗粒悬浮液，J.流体力学。373, 287-311 (1998) ·Zbl 0933.76092号 ·doi:10.1017/S0022112098002493
[8] Qi，D.：非零雷诺数流中粒子的格子-波尔兹曼模拟，J.流体力学。385, 41-62 (1999) ·Zbl 0938.76089号 ·doi:10.1017/S0022112099004401
[9] Stürmer先生。；Götz，J.等人。；Richter，G。；Dörfler，A。；Rüde，U.：使用格子Boltzmann方法对电池宽带发动机进行流体流动模拟，计算。数学。申请。58，第5期，1062-1070（2009）·Zbl 1189.76811号 ·doi:10.1016/j.camwa.2009.04.006
[10] Iglberger，K。；新德里。；吕德，U。：用格子玻尔兹曼方法模拟三维运动粒子，计算。数学。申请。55，第7期，1461-1468（2008）·Zbl 1142.76469号 ·doi:10.1016/j.camwa.2007.08.022
[11] 霍巴赫，J。；Frenkel，D.：模拟带电胶体中传输现象的晶格-玻尔兹曼方法，Phys。修订版E 64，第6号，061507（2001）
[12] P.Neumann，《使用格子Boltzmann方法对布朗运动中纳米颗粒的数值模拟》，硕士论文，埃朗根-纽伦堡大学计算机科学第10系（系统模拟），2008年。
[13] T.Pohl，《使用格子Boltzmann方法对自由表面流动进行高性能模拟》，博士论文，爱尔兰大学计算机科学系10（系统模拟），2008年。
[14] 科纳，C。；Thies，M。；霍夫曼，T。；新德里。；Rüde，U.：用于模拟泡沫的自由表面流动的格子Boltzmann模型，J.stat.Phys。121, 179-196 (2005) ·Zbl 1108.76059号 ·doi:10.1007/s10955-005-8879-8
[15] Qian，Y.H。；D’humières，D。；Lallemand，P.：纳维-斯托克斯方程的格子BGK模型，Europhys。利特。17，第6期，479-484（1992）·Zbl 1116.76419号 ·doi:10.1209/0295-5075/17/6/001
[16] 梅，R。；Shyy，W。；Yu，D。；Luo，L.-S.：三维弯曲边界流动的格子Boltzmann方法，J.comput。物理。161, 680-699 (2002) ·Zbl 0980.76064号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6522
[17] Bhatnagar，P.L。；毛重，E.P。；Krook，M.：气体碰撞过程的模型。I.带电和中性单组分系统中的小振幅过程，Phys。第94版，第3号，第511-525页（1954年）·Zbl 0055.23609号
[18] 何，X。；Luo，L.-S.：不可压缩Navier-Stokes方程的格子Boltzmann模型，J.stat.Phys。88，927-944（1997年）·兹伯利0939.82042 ·doi:10.1023/B:JOSS.00000015179.12689.e4
[19] Succi，S.：格子Boltzmann方程——用于流体动力学及其以外，（2001）·Zbl 0990.76001号
[20] 陈，S。；Doolen，G.D.：流体流动的格子Boltzmann方法，年度。转速流体机械。30, 329-364 (1998) ·Zbl 1398.76180号
[21] 米林顿，I.：游戏物理引擎开发，交互式3D技术系列（2007）
[22] Open Dynamics Engine（ODE）的主页，&lt；http://www.ode.org/>.
[23] OpenTissue Simulation Framework主页，&lt；http://www.opentissue.org>.
[24] T.Preclik，迭代刚体多体动力学，毕业论文，爱尔兰根-纽伦堡大学计算机科学第10系（系统仿真），2008年。
[25] D.E.Stewart，《固体、结构和机器的冲击和摩擦》，Birkhäuser，2000年，《时间步长法和刚体动力学数学》。
[26] 考夫曼，D.M。；Edmunds，T。；Pai，D.K.：刚体的快速摩擦动力学，ACM图形事务（SIGGRAPH 2005）24，946-956（2005）
[27] H.Wengenroth，刚体碰撞，硕士论文，埃朗根-纽伦堡大学计算机科学第10系（系统模拟），2007年。
[28] Yu，D。；梅，R。；罗，L.-S。；Shyy，W.：用格子Boltzmann方程方法进行粘性流计算，Prog。气溶胶。科学。39，第5期，329-367（2003）
[29] 粘合剂，C。；Feichtinger，C。；施密德·H·J。；新德里。；皮克特，W。；Rüde，U.：聚合粒子的流体动力阻力模拟，J.胶体。国际科学。301, 155-167 (2006)
[30] T.Pohl，N.Thürey，F.Deserno，U.Rüde，P.Lammers，G.Wellein，T.Zeiser，《三种超级计算体系结构上并行大尺度格子Boltzmann应用的性能评估》，2004，超级计算会议04。
[31] Wellein，G。；Zeiser，T。；Donath，S。；Hager，G.：关于简单格子Boltzmann内核的单处理器性能，计算。流体35，编号8–9，910-919（2005）·Zbl 1177.76335号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2005.02.008
[32] 科尔纳，C。；波尔，T。；吕德，美国。；新德里。；Zeiser，T.：CFD应用的平行晶格Boltzmann方法，计算科学与工程讲义51，439-465（2005）·Zbl 1142.76045号
[33] S.Williams，J.Carter，L.Oliker，J.Shalf，K.Yelick，领先多核平台上的Lattice boltzmann仿真优化，收录于：IEEE并行和分布式处理IPDPS国际研讨会，2008年，第1-14页。
[34] 波尔，T。；科瓦希克，M。；Wilke，J。；Iglberger，K。；Rüde，U.：并行格子Boltzmann码缓存性能的优化和剖析，并行过程。莱特。13，第4期，549-560（2003）
[35] 弗里戈，M。；Strumpen，V.：缓存不经意的模板计算的内存行为，J.超级计算机。39，第2期，93-112（2007）
[36] Donath，S。；Iglberger，K。；Wellein，G。；Zeiser，T。；Nitsure，A.：多核多链系统上不同并行晶格Boltzmann实现的性能比较，国际科学杂志。eng.4，No.1，3-11（2008）
[37] C.Feichtinger，J.Götz，S.Donath，K.Iglberger，U.Rüde，waLBerla原型0.1的概念，技术代表07-10，埃朗根大学计算机科学系10（系统仿真），2007年。
[38] Iglberger，K。；吕德，U。：大规模平行刚体动力学模拟，计算。科学。Res.dev.23，No.3，159（2009）
[39] 关于HLRB 2的信息，&lt；http://www.lrz-muenchen.de/services/compute/hlrb/>.
[40] Zeiser，T。；Götz，J。；Stürmer，M.：关于多孔介质单相流格子Boltzmann方法的性能和准确性：一个玩具成为了一种公认的工具——尽管高性能计算中的（物理）模型越来越复杂，趋势也在不断变化，但如何保持其特性！？，165-183 (2008)
[41] Stürmer，M。；Treibig，J。；Rüde，U.：为IA-64架构优化3D多重网格算法，国际竞争杂志。科学。工程4，第1期（2008）
[42] J.D.McCalpin，STREAM：高性能计算机中的可持续内存带宽，1991–2008，&lt；http://www.cs.virginia.edu/stream/>.
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。