Large-scale simulations of fully resolved complex moving geometries with partially saturated cells

物理 比例(比率) 机械 统计物理学 量子力学
作者
Philipp Suffa,Samuel Kemmler,Harald Koestler,Ulrich Ruede
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (5) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0268021
摘要

We employ the Partially Saturated Cells Method to model the interaction between the fluid flow and solid moving objects as an extension to the conventional lattice Boltzmann method. We introduce an efficient and accurate method for mapping complex moving geometries onto uniform Cartesian grids suitable for massively parallel processing. A validation of the physical accuracy of the solid–fluid coupling and the proposed mapping of complex geometries is presented. The implementation is integrated into the code generation pipeline of the waLBerla framework so that highly optimized kernels for Central Processing Unit (CPU) and Graphical Processing Unit (GPU) architectures become available. We study the node-level performance of the automatically generated solver routines. 71% of the theoretical peak performance can be achieved on CPU nodes and 86% on GPU accelerated nodes. Only a moderate overhead is observed for the processing of the solid–fluid coupling when compared to the fluids simulations without moving objects. Finally, a counter-rotating open rotor is presented as a prototype industrial scenario, resulting in a mesh size involving up to 4.3 × 109 fluid grid cells. For this scenario, excellent parallel efficiency is reported in a strong scaling study on up to 32 768 CPU cores on the LUMI-C supercomputer and on up to 1024 NVIDIA A100 GPUs on the JUWELS Booster system.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
天天快乐应助qian采纳,获得10
刚刚
zyq完成签到 ,获得积分20
1秒前
1秒前
Zesia完成签到,获得积分10
1秒前
润泉发布了新的文献求助10
2秒前
知性的幼晴应助wf采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.1应助xingxing采纳,获得10
2秒前
酷波er应助666采纳,获得30
3秒前
3秒前
安详的三颜完成签到,获得积分10
3秒前
zisle发布了新的文献求助10
3秒前
jUer发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
充电宝应助huzhennn采纳,获得10
5秒前
6秒前
跳跃桃子完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
尔东完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
272533817发布了新的文献求助10
9秒前
三石呦423完成签到,获得积分10
9秒前
沉默的倔驴应助孤独采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.1应助菜菜采纳,获得10
10秒前
ru完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
高兴的半仙完成签到,获得积分10
11秒前
双丁宝贝完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Hello应助霸气的柠檬采纳,获得10
12秒前
杨文志发布了新的文献求助10
13秒前
友好的向日葵应助sunny采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Rare earth elements and their applications 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5766476
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5565554
关于积分的说明 15412699
捐赠科研通 4900718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2636580
邀请新用户注册赠送积分活动 1584823
关于科研通互助平台的介绍 1540056