Application of parallel algorithms for solving hydrodynamic problems by the vortex element method

Authors

  • I.K. Marchevsky
  • G.A. Scheglov

Keywords:

parallel algorithm
vortex element method
computational complexity
cluster
MPI

Abstract

A parallel algorithm for the simulation of incompressible 3D flow around bluff bodies using the vortex element method is considered. Traditionally, the parallel algorithms based on this method are applied only to one step of the computation procedure consisting in the vortex influence computation, similar to the N-body problem. In this paper, the computational complexity of all steps of the algorithm is analyzed. It is shown that the parallel algorithms allow one to accelerate computations significantly. The efficiency of the parallel algorithms is studied for different types of computing systems. Some numerical results are discussed. The paper was prepared on the basis of the authors’ report at the International Conference on Parallel Computing Technologies (PaVT-2010; http://agora.guru.ru/pavt).

New computational technologies

Downloads

Published

2010-03-25

Issue

Vol. 11 (2010): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

I.K. Marchevsky

Bauman Moscow State Technical University,
Faculty of Fundamental Sciences
• Associate Professor

G.A. Scheglov

Bauman Moscow State Technical University,
Faculty of Fundamental Sciences
• Associate Professor

References

  1. Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. М.: БИНОМ, 2007.
  2. Трехмерное отрывное обтекание тел произвольной формы / Под ред. С.М. Белоцерковского. М.: ЦАГИ, 2000.
  3. Cottet G.-H., Koumoutsakos P. Vortex methods: theory and practice. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000.
  4. Сарпкайя Т. Вычислительные методы вихрей. Фримановская лекция (1988) // Современное машиностроение. Сер. А. 1989. № 10. 1-60.
  5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003.
  6. Lighthill M.J. Introduction. Boundary Layer Theory // Laminar Boundary Layers / L. Rosenhead, Ed. New York: Oxford University Press, 1963. 54-61.
  7. Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я. Вихревые методы расчета нестационарных гидродинамических нагрузок. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2006.
  8. Марчевский И.К., Щеглов Г.А. Модель симметричного вортона-отрезка для численного моделирования пространственных течений идеальной несжимаемой среды // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Естественные науки. 2008. № 4. 62-71.
  9. Институт системного программирования РАН. Программа «Университетский кластер’’: // mbox http://www.ispras.ru/ru/unicluster/ , 14.12.2009.
  10. Девнин С.И. Аэрогидромеханика плохообтекаемых конструкций. Л.: Судостроение, 1983.