Parallel implementation of a three-dimensional hydrodynamic model of shallow water basins on supercomputing systems

Authors

Keywords:

Navier-Stokes equations, continuity equation, Van Dorn’s law

Abstract

A mathematical model for computing velocity fields for the case of coastal systems and shallow water basins such as the Sea of Azov is proposed. Distinctive features of the developed algorithms are high efficiency, reliability, and accuracy of the results. A parallel method and the numerical results obtained when modeling the hydrodynamic processes in the Sea of Azov with the use of the Azov3D software package designed in TIT SFedU are considered. Some theoretical and experimental estimates of speedup and efficiency for the parallel algorithm are discussed.

Author Biographies

A.I. Sukhinov

Southern Federal University
• Rector, Professor

A.E. Chistyakov

Southern Federal University
• Associate Professor

References

  1. Сухинов А.И., Якушев Е.В. Комплексные океанологические исследования Азовского моря в 28-м рейсе научно-исследовательского судна «Акванавт» // Океанология. 2003. 43, № 1. 44-53.
  2. Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Алексеенко Е.В. Численная реализация трехмерной модели гидродинамики для мелководных водоемов на супервычислительной системе // Матем. моделирование. 2011. 23, № 3. 3-21.
  3. Чистяков А.Е. Трехмерная модель движения водной среды в Азовском море с учетом транспорта солей и тепла // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009. № 8. 75-82.
  4. Белоцерковский О.М. Турбулентность: новые подходы. М.: Наука, 2003.
  5. Белоцерковский О.М., Гущин В.А., Щенников В.В. Метод расщепления в применении к решению задач динамики вязкой несжимаемой жидкости // Журн. вычисл. матем. и матем. физ. 1975. 15, № 1. 197-207.
  6. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989.
  7. Сухинов А.И., Тимофеева Е.Ф., Чистяков А.Е. Построение и исследование дискретной математической модели расчета прибрежных волновых процессов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2011. № 8. 22-32.
  8. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978.
  9. Коновалов А.Н. К теории попеременно-треугольного итерационного метода // Сибирский матем. журн. 2002. 43, № 3. 552-572.
  10. Чистяков А.Е. Теоретические оценки ускорения и эффективности параллельной реализации ПТМ скорейшего спуска // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 6. 237-249.

Published

13-04-2012

How to Cite

Сухинов А., Чистяков А. Parallel Implementation of a Three-Dimensional Hydrodynamic Model of Shallow Water Basins on Supercomputing Systems // Numerical Methods and Programming (Vychislitel’nye Metody i Programmirovanie). 2012. 13. 290-297

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Most read articles by the same author(s)