具有复杂底形的真实大规模网格上浅水方程的并行高阶求解
摘要：浅水方程的分辨率对于淹没的研究是非常重要的，通常需要非常大且密集的网格来准确模拟河流流动。这些大网格通常被分解成多个子域，以实现并行处理。在分布式并行计算环境中，当使用这种分解过程时，由于数值方法的空间依赖性，在每个时间步骤的模拟中，每个子域都需要交换一个或多个层的幽灵单元。在本文的第一部分中，我们展示了如何对大型网格进行域分解和幽灵层生成过程，并展示了一种新的方式，在单个CGNS网格文件中存储所有子域及其发送/接收信息。幽灵层生成过程的性能在包含最多7000万个单元的二维和三维网格上进行了研究，包括时间和内存的评估。在本文的第二部分中，使用第一部分开发的程序来生成在研究自由表面流动中具有实际意义的大型网格的域分解。我们使用我们内部开发的多CPU多GPU（MPI+CUDA）求解器来展示多层幽灵单元对于一阶HLLC方法以及二阶WAF和MUSCL方法的执行时间的影响。最后，使用并行求解器在蒙特利尔附近的真实大规模河流网格上进行二阶分辨率计算，使用了多达32个GPU，网格包含1300万个单元。
作者：Vincent Delmas, Azzeddine Soula"imani
论文ID：2307.16758
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2023-08-01