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石、梁;马库斯·兰普;比约恩·霍夫;马克·阿维拉

用于伪谱模拟的混合MPI-OpenMP并行实现，并应用于Taylor-Couette流。 （英语） 兹比尔1390.76623

计算。流体 106, 1-11 (2015).
小结：提出了一种用于湍流Taylor-Couette流动的混合平行直接数值模拟方法。Navier-Stokes方程在柱坐标系下用谱Fourier-Galerkin方法在轴向和方位方向上离散，在径向上用高阶有限差分法离散。时间通过二阶半隐式投影方案进行推进，该方案需要求解五个亥姆霍兹/泊松方程，避免了交错网格，并使滑移速度非常小。非线性项用伪谱方法计算。使用混合MPI-OpenMP策略对代码进行并行化，与平面MPI并行化相比，该策略实现起来更简单，可以减少节点间通信和MPI开销，这在处理器核数较高时变得相关，并有助于控制内存占用。一项强大的可扩展性研究表明，混合代码可以保持高达20000多个处理器内核的可扩展性，从而可以以比以前更高的分辨率执行模拟。特别是，它为模拟雷诺数高达（mathcal{O}（10^5））的湍流Taylor-Couette流动提供了可能性。这使得能够在实验相关的状态下探测开普勒流动中的流体动力学湍流。

引用于7文件

MSC公司：

76M20码 有限差分法在流体力学问题中的应用
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
2005年5月 并行数值计算
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

关键词：

直接数值模拟;泰勒-库特流;混合并行化;伪谱法;有限差分

软件：

布伦特;磁粉探伤;FFTW公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.Shi}等人，计算。流体106，1--11（2015；Zbl 1390.76623）
全文： 内政部 arXiv公司

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