Parallelization in the vortex method for solving aerodynamic problems

Authors

  • A.A. Aparinov
  • A.V. Setukha

Keywords:

vortex methods
parallel computing
fast matrix algorithms
aerodynamics
incompressible fluid

Abstract

A software implementation of a parallel algorithm realizing the vortex method is considered for the case of solving 3D aerodynamic problems on multiprocessor platforms. The main computing costs are analyzed. A number of new problem classes are described. The numerical results illustrating the efficiency of the new algorithm are discussed.

New computational technologies

Downloads

Published

2013-10-14

Issue

Vol. 14 (2013): Issue 3.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

A.A. Aparinov

JSC «Research Institute of Parachute Engineering»
• Leading Researcher

A.V. Setukha

Lomonosov Moscow State University,
Research Computing Center
• Leading Researcher

References

  1. Белоцерковский С.М., Ништ М.И. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью. М.: Наука, 1978.
  2. Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я. Вихревые методы расчета нестационарных гидродинамических нагрузок. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2006.
  3. Гутников В.А., Лифанов И.К., Сетуха А.В. О моделировании зданий и сооружений методом дискретных вихревых рамок // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2006. № 4. 78-92.
  4. Cottet G.-H., Koumoutsakos P. Vortex methods: theory and practice. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000.
  5. Белоцерковский С.М., Котовский В.Н., Ништ М.И., Федоров Р.М. Математическое моделирование плоскопараллельного отрывного обтекания тел. М.: Наука, 1988.
  6. Апаринов В.А., Дворак А.В. Метод дискретных вихрей с замкнутыми вихревыми рамками // Тр. ВВИА им. Н.,Е. Жуковского. 1986. Bып. 1313. 424-432.
  7. Ковалев Е.Д., Лифанов И.К., Михайлов А.А., Ништ М.И., Поликарпов Г.Г. Численный метод расчета летательного аппарата с телесным фюзеляжем // Журн. вычислит. матем. и матем. физики. 1989. 29, № 4. 589-597.
  8. Апаринов А.А., Сетуха А.В. О применении метода мозаично-скелетонных аппроксимаций при моделировании трехмерных вихревых течений вихревыми отрезками // Журн. вычислит. матем. и матем. физики. 2010. 50, № 5. 937-948.
  9. Марчевский И.К., Щеглов Г.А. Модель симметричного вортона-отрезка для численного моделирования пространственных течений идеальной несжимаемой среды // Вестник МГТУ им. Баумана. Серия «Естественные науки». 2008. № 4. 62-71.
  10. Тыртышников Е.Е. Методы быстрого умножения и решение уравнений // Матричные методы и вычисления. М.: Институт вычислительной математики РАН, 1999. 4-41.
  11. Tyrtyshnikov E.E. Mosaic skeleton approximations // Calcolo. 1996. 33, № 1/2. 47-57.
  12. Сатуф И., Сетуха А.В. Применение аналога интеграла Коши-Лагранжа для расчета давления при моделировании трехмерного отрывного обтекания тел идеальной жидкостью // Научный вестник Моск. гос. техн. ун-та гражданской авиации. Серия «Аэромеханика и прочность». 2011. 172, № 10. 19-26.
  13. Тыртышников Е.Е. Методы численного анализа. M.: Академия, 2006.
  14. Saad Y.M., Schultz H. A generalized minimal residual algorithm for solving nonsymmetric linear systems // SIAM J. on Scientific and Statistical Computing. 1986. 7, N 3. 856-869.
  15. Савостьянов Д.В., Тыртышников Е.Е. Применение многоуровневых матриц специального вида для решения прямых и обратных задач электродинамики // Вычислительные методы и программирование. 2006. 7. 1-16.
  16. Соболев С.И., Антонов А.С., Брызгалов П.А., Никитенко Д.А., Стефанов К.С., Воеводин Вад.В., Воеводин Вл.В., Жуматий С.А. Практика суперкомпьютера «Ломоносов» // Открытые системы. 2012. 7. 36-40.
  17. Леденев П.В., Синявин А.А. Экспериментальное исследование ветрового давления при обтекании тандема двух зданий // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. 2011. № 3. 371-382.