Numerická simulace proudění stlačitelných tekutin pomocí paralelních výpočtů

Abstract

Předmětem práce je paralelní implementace programu na numerickou simulaci proudění stlačitelných tekutin. Program je založen na nespojité Galerkinově metodě, která je díky svým vlastnostem velmi vhodná pro paralelizaci. V práci popíšeme Navier-Stokesovy rovnice a jejich diskretizaci pomocí nespojité Galerkinovy metody. Vyložíme výhody, které použití nespojité Galerkinovy metody přináší, a formulujeme algoritmus pro běh na jediném procesoru. Dále se zaměříme na paralelní implementaci algoritmu a jednotlivé problémy s tím související. V poslední kapitole předložíme výsledky numerických experimentů ukazujících efektivitu paralelní implementace.

In the present work we implemented parallel version of a computational fluid dynamics code. This code is based on Discontinuous Galerkin Method (DGM), which is due to its favourable properties suitable for parallelization. In the work we describe the Navier-Stokes equations and their discretization using DGM. We explain the advantages of usage of the DGM and formulate the serial algorithm. Next we focus on the parallel implementation of the algorithm and several particular issues connected to the parallelization. We present the numerical experiments showing the efficiency of the parallel code in the last chapter.