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PyFR:一个开源框架,用于使用流量重建方法解决流架构上的对流-扩散类型问题。 (英语) Zbl 1348.65005号

摘要:非结构化网格的高阶数值方法结合了高阶谱或有限差分方法的卓越精度和低阶有限体积或有限元格式的几何灵活性。通量重建(FR)方法将用于非结构化网格的各种高阶方案统一在一个框架内。此外,FR方法具有很大程度的元素局部性,因此能够在现代流式架构(如图形处理单元(GPU))上高效运行。FR的上述特性意味着它提供了一条很有希望的途径,可以对现实工程几何体附近迄今为止难以解决的非定常流动进行负担得起的、因而与工业相关的尺度分辨率模拟。在本文中,我们提出了PyFR,这是一个基于Python的开源框架,用于使用FR方法解决流架构上的对流-扩散类型问题。该框架旨在解决包含各种元素类型的混合非结构化网格上的一系列控制系统。它还设计用于通过使用基于Mako模板引擎的内置领域特定语言来针对一系列硬件平台。当前发布的PyFR能够在二维四边形和三角形元素网格和三维六面体元素网格上求解可压缩Euler和Navier-Stokes方程,目标是CPU集群和NVIDIA GPU。给出了各种基准流问题的结果,讨论了单节点性能,并在多达104个NVIDIA M2090 GPU上演示了代码的可扩展性。该软件根据3条款新风格BSD许可证免费提供(请参阅网址:http://www.pyfr.org).

MSC公司:

65-04 与数值分析有关的问题的软件、源代码等
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
2005年5月 并行数值计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 里德·W·H。;Hill,T.R.,中子输运方程的三角网格法。技术报告LA-UR-73-479(1973),洛斯阿拉莫斯科学实验室
[2] David A.Kopriva。;约翰·科里亚斯。,可压缩流动的保守交错网格Chebyshev多域方法,J.Compute。物理。,125, 1, 244-261 (1996) ·Zbl 0847.76069号
[3] 孙玉芝;王志坚;Liu,Yen,非结构化六面体网格上Navier-Stokes方程的高阶多域谱差分方法,Commun。计算。物理。,2, 2, 310-333 (2007) ·Zbl 1164.76360号
[4] Huynh,H.T.,高阶格式的通量重建方法,包括间断Galerkin方法,AIAA论文,40792007(2007)
[5] Hesthaven,Jan S。;Tim Warburton,Nodal Discontinuious Galerkin Methods:Algorithms,Analysis,and Applications,第54卷(2008),Springer Verlag:Springer Verlag New York·Zbl 1134.65068号
[6] 文森特,体育。;卡斯通圭,P。;Jameson,A.,一类新的高阶能量稳定通量重建方案,J.Sci。计算。,47, 1, 50-72 (2011) ·兹比尔1433.76094
[7] 卡斯通圭,P。;文森特,体育。;Jameson,A.,三角形单元的一类新的高阶能量稳定通量重建方案,J.Sci。计算。(2011) ·Zbl 1433.76094号
[8] Patrice Castonguay,P.E.Vincent,Antony Jameson,《高阶能量稳定通量重建方案在欧拉方程中的应用》,载于:第49届美国航空航天局航空科学会议,第6862011卷。;Patrice Castonguay,P.E.Vincent,Antony Jameson,《高阶能量稳定通量重建方案在欧拉方程中的应用》,载于:第49届AIAA航空航天科学会议,第6862011卷。
[9] A.詹姆逊。;文森特,体育。;Castonguay,P.,《关于通量重建方案的非线性稳定性》,J.Sci。计算。,50, 2, 434-445 (2011) ·Zbl 1457.65116号
[10] 文森特,体育。;卡斯通盖,P。;Jameson,A.,《冯·诺依曼高阶通量重建方案分析的见解》,J.Compute。物理。,230, 22, 8134-8154 (2011) ·Zbl 1343.65117号
[11] Patrice Castonguay;Vincent,Peter E。;Jameson,Antony,一类新的三角形单元高阶能量稳定通量重建方案,J.Sci。计算。,51, 1, 224-256 (2012) ·Zbl 1457.65101号
[12] 威廉姆斯,D.M。;卡斯通盖,P。;文森特,体育。;Jameson,A.,三角形上平流扩散问题的能量稳定通量重建方案,J.Compute。物理学。(2013) ·Zbl 1349.65528号
[13] 卡斯通圭,P。;威廉姆斯,D.M。;文森特,体育。;Jameson,A.,平流扩散问题的能量稳定通量重建方案,计算。方法应用。机械。工程(2013)·Zbl 1286.65119号
[14] 威廉姆斯,D.M。;Jameson,A.,四面体平流扩散问题的能量稳定通量重建方案,科学杂志。计算。,1-39 (2013)
[15] David A.Kopriva。,可压缩Navier-Stokes方程的交错网格多域谱方法,J.Compute。物理。,143, 1, 125-158 (1998) ·Zbl 0921.76121号
[16] SymPy开发团队。Sympy:符号数学的Python库,2013年。;SymPy开发团队。Sympy:符号数学的Python库,2013年。
[17] Michael Bayer,Mako:python模板,2013年。;Michael Bayer,Mako:python模板,2013年。
[18] 安德烈亚斯·科克纳;尼古拉斯·平托(Nicolas Pinto);Lee,Yunsup;布赖恩·卡坦扎罗(Bryan Catanzaro);保罗·伊万诺夫(Paul Ivanov);Fasih,Ahmed,Pycuda和pyopincl:一种基于脚本的gpu运行时代码生成方法,并行计算。,38, 3, 157-174 (2012)
[19] Lisandro Dalcin,mpi4py:Mpi for python,2013年。;Lisandro Dalcin,mpi4py:Mpi for python,2013年。
[20] Eleuterio F.托罗。,《流体动力学的黎曼解算器和数值方法:实用简介》(2009),施普林格出版社·兹比尔1227.76006
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