Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Adaptive simulation of turbulent flow past a full car model
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Numerisk analys, NA.ORCID-id: 0000-0002-5020-1631
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Numerisk analys, NA.ORCID-id: 0000-0003-4256-0463
KTH, Skolan för datavetenskap och kommunikation (CSC), Numerisk analys, NA.
2011 (Engelska)Ingår i: State of the Practice Reports, SC'11, 2011Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

The massive computational cost for resolving all turbulent scales makes a direct numerical simulation of the underlying Navier-Stokes equations impossible in most engineering applications. We present recent advances in parallel adaptive finite element methodology that enable us to efficiently compute time resolved approximations for complex geometries with error control. In this paper we present a LES simulation of turbulent flow past a full car model, where we adaptively refine the unstructured mesh to minimize the error in drag prediction. The simulation was partly carried out on the new Cray XE6 at PDC/KTH where the solver shows near optimal strong and weak scaling for the entire adaptive process.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2011.
Nationell ämneskategori
Data- och informationsvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-58720DOI: 10.1145/2063348.2063375Scopus ID: 2-s2.0-83055188819ISBN: 978-145031139-7 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:kth-58720DiVA, id: diva2:473847
Konferens
ACM/IEEE International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis SC'11
Anmärkning
QC 20120202Tillgänglig från: 2012-01-08 Skapad: 2012-01-08 Senast uppdaterad: 2018-01-12Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. High Performance Adaptive Finite Element Methods: With Applications in Aerodynamics
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>High Performance Adaptive Finite Element Methods: With Applications in Aerodynamics
2013 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

The massive computational cost for resolving all scales in a turbulent flow makes a direct numerical simulation of the underlying Navier-Stokes equations impossible in most engineering applications. Recent advances in adaptive finite element methods offer a new powerful tool in Computational Fluid Dynamics (CFD). The computational cost for simulating turbulent flow can be minimized by adaptively resolution of the mesh, based on a posteriori error estimation. Such adaptive methods have previously been implemented for efficient serial computations, but the extension to an efficient parallel solver is a challenging task. This work concerns the development of an adaptive finite element method that enables efficient computation of time resolved approximations of turbulent flow for complex geometries with a posteriori error control. We present efficient data structures and data decomposition methods for distributed unstructured tetrahedral meshes. Our work also concerns an efficient parallelization of local mesh refinement methods such as recursive longest edge bisection, and the development of an a priori predictive dynamic load balancing method, based on a weighted dual graph. We also address the challenges of emerging supercomputer architectures with the development of new hybrid parallel programming models, combining traditional message passing with lightweight one-sided communication. Our implementation has proven to be both general and efficient, scaling up to more than twelve thousands cores.

Abstract [sv]

Den höga beräkningskostnaden för att lösa upp alla turbulenta skalor för ett realistiskt problem gör en direkt numerisk simulering av Navier-Stokes ekvationer omöjlig. De senaste framstegen inom adaptiva finita element metoder ger ett nytt kraftfullt verktyg inom Computational Fluid Dynamics (CFD). Beräkningskostnaden för en simulering av turbulent flöde kan minimeras genom att beräkningsnätet adaptivt förfinas baserat på en a posteriori feluppskattning. Dessa adaptiva metoder har tidigare implementerats för seriella beräkningar, medan en effektiv parallellisering av metoden inte är trivial. I denna avhandling presenterar vi vår utveckling av en adaptiv finita element lösare, anpassad för att effektivt beräkna tidsupplösta approximationer i komplicerade geometrier med a posteriori felkontroll. Effektiva datastrukturer och metoder för ostrukturerade beräkningsnät av tetrahedrar presenteras. Avhandlingen behandlar även effektiv parallellisering av lokala nätförfiningsmetoder, exempelvis recursive longest edge bisection. Även lastbalanseringsproblematiken behandlas, där problemet lösts genom utvecklandet av en prediktiv dynamisk lastbalanseringsmetod, baserad på en viktad dualgraf av beräkningsnätet. Slutligen avhandlas även problematiken med att effektivt utnyttja nytillkomna superdatorarkitekturer, genom utvecklandet av en hybrid parallelliserings modell som kombinerar traditionell meddelande baserad parallellisering med envägskommunikation. Detta har resulterat i en generell samt effektiv implementation med god skalning upp till fler än tolv tusen processorkärnor.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2013. s. xii, 50
Serie
TRITA-CSC-A, ISSN 1653-5723 ; 2013:07
Nationell ämneskategori
Beräkningsmatematik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-125742 (URN)978-91-7501-814-0 (ISBN)
Disputation
2013-09-11, F3, Lindstedtsvägen 26, KTH, Stockholm, 10:15 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

QC 20130816

Tillgänglig från: 2013-08-16 Skapad: 2013-08-13 Senast uppdaterad: 2016-02-02Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Personposter BETA

Jansson, NiclasHoffman, Johan

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Jansson, NiclasHoffman, JohanNazarov, Murtazo
Av organisationen
Numerisk analys, NA
Data- och informationsvetenskap

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
isbn
urn-nbn
Totalt: 157 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf