Application of parallel programming tools for the solution of fluid dynamics problems on multi-processor computing systems

Authors

  • K.N. Volkov

Keywords:

механика жидкости и газа
параллельное программирование
высокопроизводительные вычисления

Abstract

Some questions connected with the solution of fluid dynamics problems on multi-processor computing systems are considered. The methods of domain decomposition, the ways of data distribution on processors, and special features of parallel implementation of the numerical methods used for the solution of particular problems are discussed. Several examples of the solution of some problems of fluid and gas dynamics on structured and unstructured grids are discussed and the performance of program codes is studied depending on the size of a problem and on the number of processors.

New computational technologies

Downloads

Published

2006-03-13

Issue

Vol. 7 (2006): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biography

K.N. Volkov

D.F. Ustinov Baltic State Technical University «Voenmekh»

References

  1. Foster I. Designing and building parallel programs: concepts and tools for parallel software engineering. Boston: Addison-Wesley, 1995.
  2. Тарнавский Г.А., Шпак С.И. Декомпозиция методов и распараллеливание алгоритмов решения задач аэродинамики и физической газовой динамики // Программирование. 2000. № 6. 45-57.
  3. Волков К.Н. Дискретизация конвективных потоков в уравнениях Навье- Стокса на основе разностных схем высокой разрешающей способности // Вычислительные методы и программирование. 2004. 5, № 2. 10-26.
  4. Белоцерковский О.М., Опарин А.М., Чечеткин В.М. Турбулентность: новые подходы. М.: Наука, 2003. 愦灭;percent286 с.
  5. Karypis G., Kumar V. A fast and high quality multilevel scheme for partitioning irregular graphs. University of Minnesota. Department of Computer Science. Technical Report TR95-035. Minneapolis, 1995.
  6. Walshaw C., Cross M., Everett M.G. Parallel dynamic graph partitioning for adaptive unstructured meshes // Journal of Parallel and Distributed Computing. 1997. 47, N 2. 102-108.
  7. Simon H.D. Partitioning of unstructured problems for parallel processing // Computing Systems in Engineering. 1991. N 2. 135-148.
  8. Berger M.J., Bokhari S.H. A partitioning strategy for nonuniform problems on multiprocessors // IEEE Transactions on Computers. 1987. 36. 570-580.
  9. Jones M.T., Plassmann P.E. Scalable iterative solution of sparse linear systems // Parallel Computing. 1994. 20. 753-773.
  10. George A., Liu J. Computer solution of large sparse positive definite systems. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1981.
  11. Nour-Omid B., Raefsky A., Lyzenga G. Solving finite element equations on concurrent computers // Proc. of the Symposium on Parallel Computations and their Impact on Mechanics. Boston: American Society of Mechanical Engineers, 1986. 209-227.
  12. R. Barrett, M. Berry, T.F. Chan, J. Demmel, J. Donato, J. Dongarra, V. Eijkhout, R. Pozo, C. Romine, H. Van der Vorst. Templates for the solution of linear systems: building blocks for iterative methods. Philadelphia: SIAM, 1994.
  13. Ортега Дж. Введение в параллельные и векторные методы решения линейных систем. М.: Мир, 1991.
  14. Волков К.Н. Реализация схемы расщепления на разнесенной сетке для расчета нестационарных течений вязкой несжимаемой жидкости // Вычислительные методы и программирование. 2005. 6, № 2. 146-159.
  15. Волков К.Н. Применение метода контрольного объема для решения задач механики жидкости и газа на неструктурированных сетках // Вычислительные методы и программирование. 2005. 6, № 1. 47-64.
  16. Hackbusch W. Multi-grid convergence theory // Lecture Notes in Mathematics. Vol. 960. Berlin: Springer-Verlag, 1982. 177-219.
  17. Burgess D.A., Crumpton P.I., Giles M.B. A parallel framework for unstructured mesh solvers // Proc. of Working Conference on Programming Environments for Massively Parallel Distributed Systems (IFIP WG10.3.). Amsterdam: Elsevier, 1994. 97-106.
  18. Crumpton P.I., Giles M.B. OPlus FORTRAN 77 library. Oxford, 2002.