FLOW-3D/MP es la versión para HPC (High Performance Computing) de FLOW-3D. La versión SMP (Shared Memory) de FLOW-3D standard paraleliza de forma excelente aprovechando todos los cores disponibles en la Workstation. Sin embargo, para aquellos problemas en los que los tiempos de cálculo son excesivos o bien los dominios de cáculo son muy grandes, es necesario recurrir a la versión MP de FLOW-3D. Empleando la misma versión de solver que en FLOW-3D se pueden alcanzar incrementos en velocidad de cálculo que convierten simulaciones que durarían 1 día en apenas minutos.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE FLOW-3D / MP
FLOW-3D/MP permite a los ingenieros aprovechar la potencia de FLOW-3D sobre clusters de cálculo de altas prestaciones para afrontar problemas de grandes dominios de cálculo o bien largos tiempos de cálculos.
La paralelización híbrida del solver de FLOW-3D emplea tanto el MPI (Message Passing Interface) como el OpenMP para alcanzar la máxima paralelización y utilización de la arquitectura multi-core. FLOW-3D/MP ofrece ventajas de rendimiento significativas y reducidos tiempos de cálculo lo que obtiene resultados más rápidos que permiten realizar estudios paramétricos dentro del ciclo de diseño.
Todo esto puede conseguirse manteniendo la precisión ofrecida por FLOW-3D. Los modelo físicos y métodos numéricos de de FLOW-3D/MP están basados en la última versión de FLOW-3D
Características
- Developed and optimized for the latest multi-core architecture
- Parallelization based on the Hybrid MPI-OpenMP methodology
- True Domain Decomposition
- Automatic Decomposition Tool allows directional decomposition
- Optimized MPI communication and memory management in the pre-processor
- Full compatibility with the FLOW-3D v11 GUI and FlowSight for post-processing results
- Remote solving capability enabled
Plataformas admitidas
Los requermientos de FLOW-3D MP son los siguientes:
- Redhat Enterprise Linux 6 or SUSE Linux 11
- Workstations o cluster (Xeons® or Opterons®) conectados en red (Gigabit Ethernet o Infiniband)
- Disco duro de gran capacidad accesible desde todos los nodos
- Gráfica con soporte de al menos OpenGL 3.0
RENDIMIENTOS COMPARADOS EN FLOW-3D MP
Se presenta debajo un análisis de rendimiento de FLOW-3D/MP hasta 256 cores para algunas de las típicas aplicaciones del software, agua y medioambiente, fundición metálica, microfluidos y aerospacial.
La Métrica de Rendimiento usada para el análisis se define como el total número de veces que la simulación corre en 1 día (24 horas). Las barras más largas indican un mejor rendimiento.
Los benchmarks corrieron en nodos con procesadores dual Intel Xeon E5-2670 (total de 16 cores por nodo) conectados por Infiniband con una interconexión de hasta 40 Gbps.
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Agua & Medioambiente
Salto hidráulico
En esta simulación, el salto hidráulico y el salto total sobre el vertedero.
Malla: 14.6 millones de celdas
Modelos físicos: Superficie libre, gravedad, entrada de aire, y modelo RNG de turbulencia con longitud máxima de turbulencia calculada dinámicamente
Modelos Numéricos: Implicit GMRES
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Fundición Metálica
Fundición de un bloque motor
En esta simulación se estudió la fundición por gravedad de un bloque motor
Mesh: 3.6 millones de celdas
Modelos físicos: Superficie libre, gravedad, intercambio de calor, solidificación y flujo laminar viscoso
Modelos numéricos: Implicit GMRES
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Microfluidos
Inyección de tinta en un cabezal de impresora
En esta simulación se estudió la formación y descarga de una gota de tinta en un cabezal de impresora
Malla: 2.0 millones de celda
Modelos físicos: Superficie libre, viscosidad laminar, y tensión superficial
Modelos: Implicit GMRES
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Aerospacial
Sloshing en un tanque de fuel de avión
En esta simulación se estudió el balanceo o sloshing de fuel de un avión F-16 en diferentes condiciones de vuelo.
Malla: 0.7 millones de celdas
Modelos físicos: Superficie libre, marco de referencia no inercial, gravedad, potencial eléctrico y modelo RNG de turbulencia con longitud de mezcla turbulenta calculada dinámicamente
Modelos Numericis: Implicit advection, implicit GMRES, split Lagrangian VOF
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Mejor escenario
Lid Driven Cavity
Se demuestra el óptimo escalado de la versión MP según se aumentan los cores de cálculo.
Malla: 10.0 millones de celdas
Modelos físicos: Viscosida y modelo RNG de turbulencia.
Modelos numéricoss: Implicit GMRES