Loading...
Search
Search in this resource
sort by
Send to Friend
 Digital Object List
 Bookmark
 Review List
  1. تخمین پیامدهای ممکن یارانه‌دهی در رقابت و توسعه‌ی اینترنت پهن‌باند ثابت
شبیه سازی جریان سیال نیوتنی تعمیم یافته با روش عددی SPH و پردازش موازی
3964 viewed

شبیه سازی جریان سیال نیوتنی تعمیم یافته با روش عددی SPH و پردازش موازی

روستایی، علی Roustaei, Ali

Parallel Simulation of Generalized Newtonian Flows Using Smoothed Particle Hydrodynamics

Roustaei, Ali | 2009

1668 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 40018 (08)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Mechanical Engineering
  6. Advisor(s): Taghizade Manzari, Mehrdad
  7. Abstract:
  8. Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH) is the oldest Lagrangian method for solving fluid equations. Fluid is approximated with particles that represent a control mass and carry physical properties su as mass, temprature and . . . Simpler formulation relative to other methods like finite volume and finite element, no need for surface traing and ease of adding new physics are benefits of this method. In this method it is necessary to find neighboring particles that are closer than smoothing lenght (h) for ea particle. is is a time consuming operation causing SPH to be a computationaly expensive method. First simulation of Power-law fluids is considered. It has been observed that using of usual viscos force computing for newtonian fluids leads to divergence of solution for Poiseuille flow. Based on a previously idea in SPH for combining of finite differece & SPH derivative computation, a new method for computing of viscos force is proposed. With new method the solution does not diverges. Also coet and 2D flow between to cylinders has been solved with new proposed method. It has been observed that the error of solution does not decrease with increasing the number of particles. e reasons of that has been discussed. A new explicit formulation of SPH is osen. Considering formolation and target maine whi is a Beowulf, a parallel method based on domain decomposition has is proposed to aeive highest performance. Processors use ghost particles for message passing and alghorithms contains 3 communication phases. SePeHr code and MPICH2 are used for implementation purpose. Speedup curves of the algorithm are presented for different number of particles and processors and it has been seen that the proposed parallel algorithm has a good ability to increase the computation speed. In relatively large number of processor, communication time grows considerably and reduces speedup. A communication hiding strategy has been suggested to solve this problem and it has been shown that this strategy is capable of increasing the parallel efficiency considerably
  9. Keywords:
  10. Parallel Processing ; Non-Newtonian Flow ; Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ; Domain Decomposition ; Beowulf Cluster

 Digital Object List

 Bookmark

  • روش عددی SPH
    • مقدمه‌ای بر روش‌های بدون شبکه و لاگرانژی
    • روش‌های لاگرانژی در کجا مزیت دارند؟
    • گسسته‌سازی در SPH
      • فاصله هموارسازی
      • تابع هسته
      • تقریب SPH
      • تقریب گرادیان
    • حل معادله جریان بوسیله SPH
      • جستجوی ذرات همسایه
      • معادله مومنتم
      • معادله پیوستگی
      • اعمال تراکم‌ناپذیری
      • چگالی تعداد ذرات ()
    • فرمول‌بندی روش SPH مورد استفاده
      • شرایط مرزی
      • جمله فشار
      • جمله لزجت
      • محاسبه دیورژانس سرعت
      • انتگرال‌گیری زمانی
  • سیال ‌نیوتنی تعمیم‌یافته
    • مدل سیال نیوتنی تعمیم‌یافته
      • مدل سیال توانی
    • حل عددی جریان سیال نیوتنی تعمیم‌یافته مدل توانی
      • محاسبه نیروی لزجت به روش اصلاح شده
      • جریان کوئت
      • جریان پویزلی
      • جریان بین دو استوانه
    • بحث بر روی نتایج
  • کلیاتی درباره پردازش‌موازی
    • تقسیم‌بندی از نظر معماری
      • کلاسترهای Beowulf
    • ارسال پیغام
    • شبکه ارتباطی سیستم‌های MPP
      • سخت‌افزار
      • توپولوژی شبکه
    • قانون Amdahl
    • پارامترهای مهم یک الگوریتم موازی مناسب
      • افزایش سرعت الگوریتم موازی
    • رویکردهای مختلف در طراحی الگوریتم موازی
      • تقسیم دامنه
  • پردازش موازی در SPH
    • نیاز به پردازش‌موازی
    • مروری بر کارهای انجام شده
    • انتخاب روش تقسیم مسئله
    • دسته‌بندی ذرات نزدیک مرز
    • تعیین استراتژی ارتباط میان پردازنده‌ها در طی یک گام‌زمانی
    • مخفی‌سازی ارتباط
    • استفاده از الگوهای طراحی شیءگرا در طراحی برنامه
      • مقدمه‌ای بسیار کوتاه بر برنامه‌نویسی شیءگرا
      • استفاده از الگوی state در برنامه
  • نتایج
    • حل مسئله حفره با برنامه موازی
    • بررسی عملکرد افزایش سرعت برنامه موازی
      • مسئله انتخاب شده
      • نتایج اولیه
      • چه اتفاقی افتاده است؟
      • نتیجه استفاده از ساختارداده جدید برای جستجوی همسایه‌ها
      • نتایج نهایی
  • نتیجه‌گیری و پیشنهاد برای ادامه کار
...see more