Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Сапронов И.С.   Быков А.Н.   Воронин Б.Л.   Ерофеев А.М.  

Методика РАМЗЕС-КП

Докладчик: Сапронов И.С.

     Методика РАМЗЕС-КП [1] предназначена для расчета движений многокомпонентных теплопроводных сред в эйлерово-лагранжевых координатах на параллельных вычислительных системах с распределенной памятью.
      В основе методики лежат следующие принципы:
• расщепление по физическим процессам и пространственным направлениям;
• использование уравнений газовой динамики и уравнения теплопроводности, записанных как в декартовой, так и в криволинейной системах координат, в эйлерово-лагранжевых переменных;
• использование неявной конечно-разностной аппроксимации по времени, как уравнения теплопроводности, так и уравнений газовой динамики.
• разбиение геометрии задачи на фрагменты, взаимодействие между которыми осуществляется через передачу граничных условий;
• использование метода концентраций и метода Янгса для восстановления контактных границ при расчетах потоков веществ из смешанных ячеек.
      В методике РАМЗЕС-КП широко используется метод дробных шагов, разработанный Н.Н. Яненко. Характерной чертой методики является использование параллельных вычислений на всех этапах (подготовка, счет и анализ результатов) прохождения задачи на многопроцессорной ЭВМ с распределенной памятью.
      При разработке методов распараллеливания использовалась неперестраиваемая в пределах временного шага декомпозиция матрицы данных на подматрицы. Наряду с достоинствами, этот метод имеет и трудности, связанные с “распараллеливанию” прогонки. Одна из первых работ по “распараллеливанию” прогонки сделана в 1978 году Н.Н. Яненко [2].
      Для “распараллеливания” прогонки в методике РАМЗЕС-КП была разработана своя версия параллельно-конвейерного метода. В докладе описаны особенности предлагаемой реализации (автоматический выбор числа порций конвейера, независимость встречных прогонок, независимость прогонок по листам сетки и т.п.). Разработанные методы распараллеливания позволили использовать современные многопроцессорные ЭВМ с высокой эффективностью (50-60% при времени выполнения шага порядка нескольких секунд, при более длительном времени шага эффективность повышается до 60-80%).

1. Быков А.Н, Веселов Р.А., Воронин Б.Л., Ерофеев А.М. Методика РАМЗЕС-КП для расчета пространственных движений многокомпонентных теплопроводных сред в эйлерово-лагранжевых координатах // Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ. 2008. Вып. 13.
2. Яненко Н.Н., Коновалов А.Н., Бугров А.Н., Шустов Г.В. Об организации параллельных вычислений и “распараллеливании” прогонки. – Сб. Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск, 1978, Т. 9, № 7, С.139 – 146.

Файл тезисов: Sapronov-e.doc


К списку докладов
© 1996-2019, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск