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阿德里亚诺·科尔特斯（Adriano M.A.Cortes）。;Lins，Erb F。;加布里埃尔·M·格拉。;Rómulo M.席尔瓦。;JoséL.D.阿尔维斯。;Elias，Renato N。;费尔南多·罗奇哈（Fernando A.Rochinha）。;Alvaro L.G.A.库蒂尼奥。

EdgeCFD：一种用于多物理的基于残差的并行变分多尺度代码。 （英语） Zbl 1500.76051号

国际期刊计算。流体动力学。 34，编号7-8，529-548（2020）.
摘要：高保真多物理模拟在科学和工程中普遍存在，但在今天的超级计算机中高效运行仍然面临许多挑战。本工作报告了EdgeCFD中的先进技术，EdgeCFD是一种混合并行变分多尺度多物理有限元软件，能够运行涉及湍流、不可压缩、自由表面流动、多标量场平流扩散、，使用任意拉格朗日-欧拉公式的流体-物体相互作用，最近用于支持不确定性量化。我们还展示了支持大规模问题解决的策略，包括现场可视化和EdgeCFD如何处理计算转向。石油和天然气行业的工业应用展示了EdgeCFD的能力。我们分析了带有附件以减少阻力和升力的圆柱形立管中的涡激振动，并模拟了浊流的连续排放，这是理解油藏形成的关键过程。

MSC公司：

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76立方米 变分方法在流体力学问题中的应用
76米27 可视化算法在流体力学问题中的应用
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
2005年5月 并行数值计算

关键词：

不可压缩速度压力非保守Navier-Stokes方程;有限元软件EdgeCFD;涡激振动;圆柱形立管;浑浊流;现场可视化

软件：

交易.ii;DROM（随机存取存储器）;佩蒂加;驼鹿;EdgeCFD（边缘CFD）;EdgePack系列;libMesh（libMesh）;METIS公司;自由Fem++;FEFLO公司;Gms小时;ParaView视图;FEniCS公司;阿利亚
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.M.A.Cortes}等人，《国际计算杂志》。流体动力学。34，编号7--8，529--548（2020；Zbl 1500.76051）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 阿恩特，D。；班杰斯，W。；Clevenger，T.C。；达维多夫，D。；费林，M。；Garcia-Sanchez，D。；Harper，G.，交易。II Library，9.1版，《数值数学杂志》，27，4，203-213（2019）·兹比尔1435.65010
[2] Ayachit，U.、Bauer，A.、Geveci，B.、O'Leary，P.、Moreland，K.、Fabian，N.和Mauldin，J.，2015年。“Paraview Catalyst:支持现场数据分析和可视化”，《支持极端规模分析和可视化的现场基础设施第一次研讨会论文集》，ISAV201525-29。纽约州纽约市：ACM。
[3] Bazilevs，Y。；Calo，V.M。；Cottrell，J.A。；休斯·T·J。；Reali，A。；Scovazzi，G.，不可压缩流大涡模拟的基于变分多尺度残差的湍流建模，应用力学和工程中的计算机方法，197，173-201（2007）·Zbl 1169.76352号
[4] Bey，J.，《单纯形网格精化：关于弗洛伊登塔尔算法和同余类的最佳数目》，《数值数学》，85，1-29（2000）·Zbl 0949.65128号
[5] 卡马塔，J.J。；席尔瓦，V。；瓦尔杜里兹，P。；马托佐，M。；Coutinho，A.L.，浊流模拟的现场可视化和数据分析，计算机与地球科学，110，23-31（2018）
[6] 卡萨格兰德，M.V。；Alves，J.L。；西尔瓦，C.E。；Alves，F.T。；Elias，R.N。；Coutinho，A.L.，《模拟多颗粒流体流动的混合有限元方法》，计算粒子力学，4，2，213-227（2017）
[7] Choi，J.Y.，Chang，C.-S.，Dominski，J.，Klasky，S.，Merlo，G.，Suchyta，E.，Ainsworth，M.等人，2018年。“耦合Exascale多物理应用：方法和经验教训”，2018年IEEE第14届国际电子科学会议（电子科学），442-452。电气与电子工程师协会。
[8] Christon，M.A.，使用显式时间积分的瞬态粘性不可压缩流的区域分解消息传递方法，应用力学和工程中的计算机方法，148，3，329-352（1997）·Zbl 0923.76099号
[9] Codina，R.、Badia，S.、Baiges，J.和Principe，J.，2017年。“计算流体动力学中的变分多尺度方法”，载于《计算力学百科全书》第二版，John Wiley&Sons。
[10] Coutinho，A.L。；Alves，J.L。；Ebecken，N.F.，矢量化稀疏EBE矩阵矢量乘法实现方案研究，工程软件和工作站进展，13，3，130-134（1991）
[11] 达尔星。；科利尔，N。；维格纳尔，P。；科尔特斯，A。；Calo，V.，PetIGA:高性能等几何分析框架，应用力学和工程中的计算机方法，308151-181（2016）·Zbl 1439.65003号
[12] D'Amico，M.、Garcia-Gasulla，M.，López，V.、Jokanovic，A.、Sirvent，R.和Corbalan，J.，2018年。“Drom：为资源管理者提供高效、轻松的可锻性”，摘自第47届并行处理协会国际会议论文集，1-10。
[13] Elias，R.N。；Coutinho，A.L.G.A.，自由表面流动的稳定边缘有限元模拟，流体数值方法国际期刊，54，6-8，965-993（2007）·Zbl 1258.76111号
[14] Elias，R.N.、Martins，M.A.D.和Coutinho，A.L.G.A.，2005年。稳态不可压缩三维Navier-Stokes方程的基于平行边的非精确牛顿解，第1章，1237-1245。柏林：斯普林格。
[15] Elias，R.N。；Martins，医学硕士。；Coutinho，A.L.，非结构网格中基于简单有限元的距离函数计算，国际工程数值方法杂志，72，9，1095-1110（2007）·Zbl 1194.65145号
[16] Elias，R.N。；Paraizo，P.L。；Coutinho，A.L.，锁交换结构中重力流的稳定边缘有限元计算，流体数值方法国际期刊，57，9，1137-1152（2008）·Zbl 1140.76019号
[17] 流体与动力学研究小组。2017年，安装螺旋分段列板的立管VIV试验研究。技术报告。圣保罗大学（私人通信）。
[18] E.弗朗西斯科。；埃斯帕斯。；Laizet，S。；Silvestrini，J.，《盆地中有限释放颗粒-腺体重力流的雷诺数和沉降速度影响》，计算机与地球科学，110（2017）
[19] Garcia-Gasulla，M。；Houzeaux，G。；费雷尔，R。；Artigues，A。；洛佩兹，V。；拉巴塔，J。；Vázquez，M.，MPI+X：有限元装配的基于任务的并行化和动态负载平衡，国际计算流体动力学杂志，33，3115-136（2019）·Zbl 07474475号
[20] D.加斯顿。；纽曼，C。；Hansen，G。；Lebrun-Grandié，D.，MOOSE:非线性方程耦合系统的并行计算框架，核工程与设计，239，10，1768-1778（2009）
[21] Geuzaine，C。；Remacle，J.-F.，Gmsh:一种内置预处理和后处理设备的三维有限元网格生成器，国际工程数值方法杂志，79，11，1309-1331（2009）·Zbl 1176.74181号
[22] Guerra，G.M。；Zio，S。；Camata，J.J。；Dias，J。；Elias，R.N。；马托佐，M。；Paraizo，P.L。；Coutinho，A.L。；Rochinha，F.A.，颗粒流数值模拟中的不确定性量化，计算地球科学，20，1，265-281（2016）·Zbl 1392.76099号
[23] Guerra，G.M。；Zio，S。；Camata，J.J。；Rochinha，F.A。；Elias，R.N。；Paraizo，P.L。；Coutinho，A.L.，用基于残差的变分多尺度方法对颗粒流进行数值模拟，流体数值方法国际期刊，73，8，729-749（2013）·兹比尔1455.76198
[24] Hecht，F.，Freefem++的新发展，《数值数学杂志》，20，3-4，251-265（2012）·Zbl 1266.68090号
[25] Houzeaux，G.、Borrell，R.、Fournier，Y.、Garcia-Gasulla，M.、Göbbert，J.H.、Hachem，E.、Mehta，V.、Mesri，Y.，Owen，H.和Vázquez，M.，2018年。“高性能计算：Dos and Don”ts计算流体动力学-科学中的基本仪器和应用。
[26] 休斯·T·J·R。；费伦茨，R.M。；Hallquist，J.O.，《利用EBE预处理共轭梯度在Cray X-MP/48上进行固体力学大尺度矢量化隐式计算》，《应用力学与工程中的计算机方法》，61，2，215-248（1987）·Zbl 0606.73096号
[27] Hughes，T.J.R.、Scovazzi，G.和Franca，L.P.，2017年。“多尺度和稳定方法”，收录于《计算力学百科全书》第二版，John Wiley&Sons。
[28] 约翰，Z。；休斯·T·J。；马图尔，K.K。；Johnsson，S.，连接机系统计算流体动力学的数据并行有限元方法，应用力学和工程中的计算机方法，99，1，113-134（1992）·Zbl 0825.76422号
[29] 卡拉南，A.K。；Jansen，K.E。；Whiting，C.H.，《使用层次基础进行并行流体动力学模拟的基于几何的预处理器》，《计算机工程》，24，17-26（2008）
[30] Karypis，G.和Kumar，V.，1998年。“METIS*一个用于划分非结构化图、划分网格和计算稀疏矩阵的填充降阶的软件包。”在手册中。
[31] Keyes，D.E。；麦金尼斯，L.C。；伍德沃德，C。；格罗普，W。；Myra，E。；佩妮斯，M。；Bell，J.，《多物理模拟：挑战与机遇》，《高性能计算应用国际期刊》，第27、1、4-83页（2013年）
[32] 柯克，B.S。；Peterson，J.W。；Stogner，R.H。；Carey，G.F.，libMesh:并行自适应网格细化/粗化模拟的C++库，计算机工程，22，3-4，237-254（2006）
[33] Klasky，S.、Suchyta，E.、Ainsworth，M.、Liu，Q.、Whitney，B.、Wolf，M.和Choi，J.等人，2017年。“Exacution:增强Exascale的科学数据管理”，2017年IEEE第37届分布式计算系统国际会议（ICDCS），1927-1937年。电气与电子工程师协会。
[34] 科尔基什科，I。；Meneghini，J.R.，《装有Strakes的孤立和串联圆柱体流致振动的实验研究》，《流体与结构杂志》，26，4，611-625（2010）
[35] 科尔基什科，I。；Meneghini，J.R.，《装有Strakes的圆柱体周围平均流量的体积重建》，流体实验，51，4，1109-1122（2011）
[36] Lins，E.F。；Elias，R.N。；Guerra，G.M。；Rochinha，F.A。；Coutinho，A.L.G.A.，残差基变分多尺度方法的基于边的有限元实现，流体数值方法国际期刊，61，1，1-22（2009）·Zbl 1170.76026号
[37] Lins，E.F。；Elias，R.N。；Rochinha，F.A。；Coutinho，A.L.G.A.，基于残差的自由表面流变分多尺度模拟，计算力学，46，4，545-557（2010）·Zbl 1358.76033号
[38] Logg，A。；马尔达尔，K.-A。；Wells，G.N.，《用有限元法自动求解微分方程》（2012），Springer·Zbl 1247.65105号
[39] Löhner，R.，《应用计算流体动力学技术：基于有限元方法的简介》（2008），奇切斯特：John Wiley&Sons，奇切斯·Zbl 1151.76002号
[40] Löhner，R.，Yang，C.，Cebral，J.，Soto，O.，Camelli，F.，Baum，J.D.，Luo，H.等人，2001年。“FEFLO的进展”，第39届航空航天科学会议和展览。
[41] Martins，M.、Elias，R.和Coutinho，A.，2006年。“Edgepack:用于优化非结构化网格中基于边的计算的并行顶点和节点重新排序包”，在计算科学高性能计算国际会议上，292-304。斯普林格·Zbl 1177.65207号
[42] 梅伯格，E。；Kneller，B.，《浑浊流及其沉积》，《流体力学年度评论》，42，1，135-156（2010）·Zbl 1345.76104号
[43] 米拉斯，T。；卡马塔，J.J。；Elias，R.N。；Alves，J.L.D。；罗钦哈，F.A。；Coutinho，A.L.G.A.，《流体-物体与自由表面相互作用的交错过程、大旋转和自适应时间步长驱动》，巴西机械科学与工程学会杂志，40，4，239（2018）
[44] Moreland，K.、Ayachit，U.、Geveci，B.、Quammen，C.、Demarle，D.、Moreland、K.、Bauer，A.等人，2018年。《ParaView指南》。桑迪亚国家实验室。
[45] 里贝罗，F.L。；Coutinho，A.L.，有限元分析中迭代解的单元、边缘和压缩存储方案之间的比较，国际工程数值方法杂志，63，4，569-588（2005）·Zbl 1140.74559号
[46] 萨阿德，2003年。稀疏线性系统的迭代方法，第82卷。SIAM公司·兹比尔1031.65046
[47] Sagaut，P.2006。《不可压缩流动的大涡模拟：简介》，《科学计算》。柏林：斯普林格。
[48] Sahni，O.、Zhou，M.、Shephard，M.S.和Jansen，K.E.，2009年。“大规模并行处理的可伸缩隐式有限元解算器，具有160k核的演示”，《高性能计算网络、存储和分析会议论文集》，1-12。电气与电子工程师协会。
[49] 席尔瓦，V。；Leite，J。；Camata，J.J。；de Oliveira，D。；Coutinho，A.L。；瓦尔杜里兹，P。；Mattoso，M.，《数据集成并行工作流执行期间的原始数据查询》，《新一代计算机系统》，75，402-422（2017）
[50] Silva，R.M.、Lima，B.S.、Camata，J.J.、Elias，R.N.和Coutinho，A.L.，2019年。“用于大规模模拟的无通信并行网格乘法”，摘自计算机科学课堂讲稿（包括人工智能子系列课堂讲稿和生物信息学课堂讲稿）。
[51] Tezduyar，T。；阿利亚巴迪，S。；贝尔，M。；约翰逊，A。；Mittal，S.，三维流动的并行有限元计算，计算机，26，10，27-36（1993）
[52] 瓦利，A.M。；凯里，G.F。；Coutinho，A.L.，《不可压缩流动和耦合反应-对流-扩散过程有限元模拟中时间步长选择的控制策略》，流体数值方法国际期刊，47，3，201-231（2005）·Zbl 1065.76144号
[53] 瓦兹奎兹，M。；Houzeaux，G。；科里克，S。；Artigues，A。；Aguado-Sierra，J。；Arís，R。；Mira，D.，Alya:面向Exascale的多物理工程模拟，计算科学杂志，14，15-27（2016）
[54] Zio，S。；达科斯塔，H.F。；Guerra，G.M。；Paraizo，P.L。；Camata，J.J。；埃利亚斯，R.N。；Coutinho，A.L。；Rochinha，F.A.，浊流计算粘度闭合模型不确定性的贝叶斯评估，应用力学和工程中的计算机方法，342653-673（2018）·Zbl 1440.76155号
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