جستجو در مقالات منتشر شده


۶ نتیجه برای پردازش موازی

امیر محمد جدیدی، قاسم حیدری نژاد،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده

جریان آشفته باد بر روی ساختمان بدلیل دارا بودن پیچیدگیهای فیزیکی از جمله وجود گوشه¬های تیز، اثر زمین، وجود گردابه¬های مختلف و .... یکی از بهترین گزینه¬ها برای ارزیابی روشهای توربولانسی می¬باشد. روش DES و DDES از روشهای نسبتا جدید ترکیبی RANS-LES برای شبیه¬سازی جریان آشفته می¬باشند که بدلیل ذات ترکیبی آن در نزدیکی مرز از روش RANS و در نواحی دورتر از آن از روش LES استفاده می¬کنند و متعاقبا زمان اجرای شبیه¬سازی در آنها نسبت به روشهای رایج LES کمتر می¬باشد. در این مقاله برای ارزیابی روشهای DES و DDES، جریان باد بر روی ساختمان در رینولدز ۲۲۰۰۰ بصورت ۳ بعدی و با استفاده از پردازش موازی شبیه¬سازی شده است و برای صحت سنجی از نتایج تجربی سایر محققین استفاده شده است. همچنین روش مذکور با روشهای متداول توربولانسی εk- و اسماگورینسکی نیز مقایسه شده است تا کارآیی آن نسبت به سایر روشهای توربولانسی آشکار گردد. نتایج حاکی از آن است که روش DES با شبکه ریز در عین کاهش ۲۶% زمان محاسبات نسبت به مدل اسماگورینسکی، از دقت خوبی بمنظور شبیه¬سازی جریان آشفته غیرقابل تراکم باد بر روی ساختمان برخوردار است.
قاسم حیدری نژاد، امیر محمد جدیدی،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده

پیش بینی الگوی جریان باد در اطراف ساختمانهای بلند، بدلیل مطرح شدن مسایلی چون آسایش پیاده رو، مشکل عدم تخلیه آلاینده های مضر در سرعتهای پایین باد و .... امروزه جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. جریان آشفته باد در اطراف ساختمان بدلیل پیچیدگیهای فیزیکی از جمله وجود گوشه¬های تیز، اثر زمین، وجود گردابه های مختلف و سایر عوامل یکی از بهترین گزینه ها برای ارزیابی دقت و کارآیی مدلهای توربولانسی می باشد. در یک مجموعه ساختمانی علاوه بر دشواریهای ذکر شده، تاثیر ساختمانها بر یکدیگر و بوجود آمدن نواحی بسیار پرسرعت در بین ساختمانها باعث می گردد تا برای حصول جوابهای مورد اعتماد از یک شبکه ریز به همراه یک مدل توربولانسی دقیق استفاده شود که موجب افزایش هزینه محاسباتی خواهد شد. مدل DES از روشهای نسبتا جدید RANS-LES برای شبیه سازی جریان آشفته است که زمان اجرای شبیه-سازی در آنها نسبت به روشهای رایج LES کمتر می باشد. در این مقاله جریان آشفته باد در سرعتهای مختلف بر روی پردیس دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از مدل DES شبیه سازی شده و بدلیل تعداد زیاد نقاط شبکه از یک کلاستر بمنظور پردازش موازی استفاده شده است. بمنظور صحت سنجی، نتایج حاصله از روش DES با مدلهای متداول توربولانسی مانند اسماگورینسکی مقایسه شده اند. نتایج حاکی از آن است که دقت روش DES مطلوب می باشد.
بهنام خلیلی، محمد رهنما، سعید جعفری، ابراهیم جهانشاهی جواران،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده

بررسی بر هم کنش میان ذرات جامد و سیال به عنوان مقدمه‌ای بر شبیه سازی بسیاری از مسائل مهندسی مانند بسترهای سیالی، ته نشینی ذرات و جوهر کاتالیست در سلول‌های سوختی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش‌های مناسب برای انجام این گونه شبیه سازی‌ها، ترکیب دو روش شبکه بولتزمن و نمایه هموار می‌باشد که دارای یک الگوریتم مناسب برای اجرا شدن به صورت موازی می‌باشند. روش نمایه هموار همانند روش شبکه بولتزمن از یک شبکه ثابت برای شبیه سازی ذرات جامد در سیال استفاده می‌کند و از این رو یک روش کارامد برای پردازش موازی به کمک کارت گرافیک می‌باشد. در کار حاضر، پیاده سازی یک الگوریتم مناسب برای موازی سازی ترکیب دو روش نمایه هموار و شبکه بولتزمن روی کارت گرافیک ارائه می‌شود. به منظور بررسی صحت نتایج، ابتدا جریان سیال درون کانال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج زمانی حاکی از آن بود که زمان حل می‌تواند تا ۸۰ برابر بوسیله کارت گرافیک کاهش یابد. در ادامه نیروی پسای وارد بر یک کره در جریان سیال و همچنین شبیه سازی سقوط یک ذره در سیال ساکن بر اثر نیروی وزن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده بر روی کارت گرافیک، نشان دهنده افزایش توان محاسباتی تا ۶,۵ میلیون گره محاسباتی در واحد زمان را نشان می‌دهد.
حسین محمودی داریان،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده

در این مقاله یک چارچوب نرم‌افزاری متن‌باز با نام «چشمه» برای حل عددی معادلات سیال با روش تفاضل محدود روی شبکه‌های باسازمان معرفی می‌گردد. طراحی ساختار داده در نرم‌افزار به گونه‌ای است که چارچوب نرم‌افزاری از شبکه‌های باسازمان با ابعاد فضایی دلخواه پشتیبانی می‌نماید. نرم‌افزار قابلیت تقسیم شبکه عددی به چندین شبکه کوچک‌تر جهت پردازش موازی را دارد. بعلاوه با استفاده از توابعی، پیچیدگی‌های برنامه‌نویسی پردازش موازی برای کاربر بسیار تسهیل شده‌است. نرم‌افزار با استفاده از قابلیت‌های جدید زبان سی‌پلاس‌پلاس، از جمله قابلیت فرابرنامه‌نویسی با الگوها، توسعه یافته است طوری که امکان محاسبه کارآمد عبارات حسابی و تفاضل محدود را به نحو ساده‌ای برای متغیرهای میدان فراهم می‌آورد. علاوه بر روش‌های تفاضل محدود خطی که به سادگی پیاده‌سازی می‌شوند، روش‌های غیرخطی نظیر روش‌های تسخیر شوک ضرورتاً غیرنوسانی وزن‌دار پیاده‌سازی شده‌اند. همچنین امکان استفاده از روش‌های تفاضل محدود فشرده که منجر به دستگاه معادلات سه‌قطری می‌شوند، در نرم‌افزار وجود دارد. تعریف و اعمال شرایط مرزی مختلف در نرم‌افزار پیش‌بینی گردیده‌است. تمهیداتی نیز برای وروی و خروجی از فایل در نظرگرفته شده‌است. با استفاده از چندین آزمون از جریان‌های تراکم‌ناپذیر و تراکم‌پذیر و نیز از جریان‌های لزج و غیرلزج قابلیت نرم‌افزار نشان داده می‌شود.

دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده

بالاروی موج یکی از عوامل مهم در طراحی سازه­های ساحلی است و تخمین مناسب آن در تعیین تراز طراحی سازه­های دریایی تاثیر دارد. بالاروی و شکست موج، باعث تغییرات و بهم ریختگی زیاد سطح آب می‌شود که با توجه به قابلیت روش هیدرودینامیک ذرات هموار در شبیه سازی این پدیده، از این روش در پژوهش حاضر استفاده شده است. یکی از عوامل تأثیرگذار بر بالاروی، تنش بستر است که اعمال آن می‌تواند باعث بهبود نتایج گردد. در این راستا، در این پژوهش با معرفی دو رویکرد جدید، مدل عددی SPH بگونه‌ای توسعه یافت که نیروی اصطکاک با دو رویکرد متفاوت به ذرات مجاور مرز اعمال گردد. نتایج این مدل با روابط تحلیلی-تجربی معتبر مقایسه و مشاهده گردید که با تصحیح مدل، دقت افزایش یافته و میزان بالاروی با مقدار خطای کم‌تری ارزیابی می‌گردد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، اعمال نیروی اصطکاک تأثیر بسزایی بر پاسخ‌ها دارد و میزان بهبود نتایج وابسته به هندسه و شرایط موج است. اگر بالاروی همراه با لغزش موج روی سطح بستر باشد، تاثیر اعمال نیروی اصطکاک بر بهبود نتایج افزایش می‌یابد به‌نحوی‌که در بعضی از مدل­ها خطای ۹۰ درصدی را به ۶ درصد کاهش می­دهد. با توجه به هزینه محاسباتی بالای روش SPH نسبت به سایر روش‌های مرسوم عددی، از قابلیت پردازش موازی و استفاده از ظرفیت کارت گرافیک به‌منظور کاهش زمان محاسبات استفاده شد. همچنین، برای ارزیابی عملکرد این مدل، هزینه محاسباتی گام‌های مختلف روش توسعه یافته در هر دو شرایط استفاده و عدم استفاده از پردازش موازی با یکدیگر مقایسه گردید.

حسین محمودی داریان،
دوره ۲۳، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۴۰۲ )
چکیده

در مقاله حاضر یک بررسی بر موازی‌سازی چند حلگر تکراری دستگاه معادلات خطی حاصل از گسسته‌سازی معادله پواسون به روش تفاضل محدود انجام می‌شود. به طور خاص روش‌های تکراری فوق تخفیف گاوس سایدل نقطه‌ای و خطی و همچنین روش‌های گرادیان مزدوج و گرادیان دومزدوج پایدار شده بررسی می‌گردد. برای روش‌های فوق تخفیف از ضریب فوق تخفیف بهینه استفاده می‌شود. موازی‌سازی ابتدا برای یک پردازنده مرکزی چند هسته‌ای با زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس و کتابخانه اُپن اِم پی و سپس برای یک پردازنده گرافیکی با زبان برنامه‌نویسی کودا صورت می‌گیرد. نتایج حاصل از حل معادله دو بُعدی و همچنین معادله سه بُعدی نشان می‌دهد روش‌های گرادیان مزدوج در بیشتر موارد به علت تعداد تکرار کمتر زمان اجرای کمتری دارند. بررسی زمان اجرای روش‌های مختلف نشان می‌دهد در یک پردازش ۸ هسته‌ای نسبت به حالت تک هسته‌ای، افزایش سرعتی تا حدود ۱۰ و ۵ برابر به ترتیب در حل معادلات دو بُعدی و سه بُعدی حاصل می‌گردد. علاوه بر آن، استفاده از پردازنده گرافیکی نسبت به حالت ۸ هسته‌ای موجب افزایش سرعت بین ۵ تا ۱۰ برابر می‌شود.

صفحه ۱ از ۱