Large-scale simulations for gas-liquid two-phase flow-structure interaction using GPU supercomputer

使用GPU超级计算机大规模模拟气液两相流结构相互作用

• 批准号: 23360046
• 负责人: AOKI Takayuki
• 金额: $ 12.98万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360046/
• 关键词: 気液二相流; GPU; スパコン; Immersed Boundary Method; CLSVOF; マルチグリッド; 計算と通信のオーバーラップ; Thinc WLIC; VOF; AMR; 八分木データ構造; デフラグ; 海面捕獲; 空間充填曲線; ヒルベルト曲線; レベルセット; VOF法

In spite of unknown complex dynamics of two-phase flows including gas-liquid interfaces, it is hard to study them with high spatial resolution by numerical computation due to quit less efficiency of parallel computing. By using a large number of GPUs equipped with high computational performance, we have developed a numerical simulator of gas-liquid two-phase flows with high resolution by introducing a new CLSVOF (Coupled Level Set with Volume of Fluid) method, a Pressure Poisson solver of Multi-grid preconditioned BiCGSTAB and IBM (Immersed Boundary Method). In order to get high parallel scalability, an overlapping technique between computation and communication is indispensable.

尽管包括气液界面在内的两相流的复杂动力学未知，但由于并行计算效率较低，很难通过数值计算以高空间分辨率研究它们。通过使用大量具有高计算性能的GPU，我们引入了新的CLSVOF（耦合水平集与流体体积）方法，即压力泊松求解器，开发了高分辨率的气液两相流数值模拟器多重网格预处理 BiCGSTAB 和 IBM（浸入边界法）。为了获得高并行可扩展性，计算和通信之间的重叠技术是必不可少的。

项目成果

近接相互作用に基づく大規模粒子計算（個別要素法）における効率的な動的負荷分散手法の提案とGPU スパコンでの実装

提出一种基于邻近交互的高效大规模粒子计算动态负载平衡方法（离散元法）并在GPU超级计算机上实现

• 作者: 都築怜理; 青木尊之; 下川辺隆史
• 通讯作者: 下川辺隆史

Large scale GPU computing for CFD applications

适用于 CFD 应用的大规模 GPU 计算

• 作者: Takayuki Aoki

GPU Solutions to Multi-scale Problems in Science and Engineering

GPU 解决科学与工程中的多尺度问题

• 发表时间: 2012
• 作者: Takayuki Aoki;Takashi Shimokawabe
• 通讯作者: Takashi Shimokawabe

Patient-specific modelling of pulmonary airflow using GPU cluster for the application in medical practice

使用 GPU 集群对患者特定的肺气流进行建模，用于医疗实践

• 发表时间: 2011
• 影响因子: 1.6
• 作者: T. Miki; X. Wang; T. Aoki; Y. Imai; T. Ishikawa; K. Takase;T. Yamaguchi
• 通讯作者: T. Yamaguchi

Large-scale GPU Applications for Scientific Computing

用于科学计算的大规模 GPU 应用

• 发表时间: 2014
• 作者: Takayuki Aoki