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High Performance Computing for FLOW-3D

High Performance Computing para FLOW-3D

High Performance Computing for FLOW-3D

High Performance Computing para FLOW-3D

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

FLOW-3D/MP water and environmental benchmark

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

FLOW-3D/MP metal casting benchmark

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

FLOW-3D/MP Microfludics Benchmark

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

FLOW-3D/MP aerospace benchmark

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

FLOW-3D/MP ideal HPC benchmark

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

  • FLOW 3D – Software de simulación CFD multifísico
  • FLOW 3D – Software de simulación CFD multifísico
  • FLOW-3D Cast – Software de simulación de fundición
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  • FLOW-3D HYDRO – Software de simulación CFD para Ingeniería hidráulica
  • FLOW-3D MP
  • FLOW-3D Weld
  • FLUIDFLOW – Software de simulación de redes hidráulicas y párdidas de carga
  • IMPROVEit
  • Soldadura láser
  • SpaceClaim – Software CAD 3D de sencillo manejo

SIGUE A FLOW-3D

Versiones de FLOW-3D

  • Lanzada la nueva versión 2022R1 de FLOW-3D9 diciembre, 2021 - 12:25 pm
  • FLOW3D v12Lanzada la nueva versión 12 de FLOW-3D26 marzo, 2019 - 6:41 pm
  • Mejoras de la version 11.2 de FLOW-3DLanzada la nueva versión 11.2 de FLOW-3D16 enero, 2017 - 3:42 pm

EVENTOS con FLOW-3D

  • Simulaciones y Proyectos estará presente en EUROGUSS Mexico 202320 diciembre, 2022 - 12:25 pm
  • Dam World 2020_logo smallSimulaciones y Proyectos estará en la IV Dam World Conference, 21-25 Septiembre 2020, Lisboa21 febrero, 2020 - 5:37 pm
  • FishPassage2020 logoSimulaciones y Proyectos estará en FISH PASSAGE 2020, 28 Junio a 3 Julio, Lisboa21 febrero, 2020 - 12:33 pm
  • II Encuentro Formativo y de Especialización de FLOW-3D Cast en Bilbao 18, 19 y 20 de Mayo 202021 febrero, 2020 - 11:21 am

FORMACION con FLOW-3D

  • FLOW-3D HYDROJORNADA DE FORMACIÓN FLOW-3D HYDRO 2022 1 de Febrero 2022: Modelización numérica mediante FLOW-3D HYDRO. Casos prácticos en Ingeniería del agua.13 diciembre, 2021 - 2:50 pm
  • FLOW-3D HYDROJORNADA DE INICIACIÓN CFD CON FLOW-3D HYDRO. Online , 27 y 28 de Enero 2021: Modelización numérica mediante FLOW-3D HYDRO. Casos prácticos en Ingeniería del agua.10 diciembre, 2020 - 5:17 pm

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