“ТЕСИС” Использование суперкомпьютеров для моделирования

реклама
Решение задач турбомашиностроения с помощью FlowVision
Использование суперкомпьютеров
для моделирования движения
жидкости и газа в программном
комплексе FlowVision HPC
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Надежность, сертификация
- Регистрация
Р
вР
Российском
й
Агентстве по патентам,
- Сертификация в системе
сертификации
ф
ГОСТ Р
FlowVision
Слайд № 2
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
ОС для FlowVision-HPC
FlowVision HPC может работать под ОС Windows и Linux
Подготовка
П
задачи
Wi d
Windows
+
Linux
расчет
Анализ и
А
визуализация
+
+
+
+
Язык кода – С++,
отличительная черта - объектно-ориентированная
б
структура,
включая СОЛВЕР
FlowVision
Слайд № 3
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Параллельные вычисления на компьютерах
с распределенной памятью
• Солвер использует модель компьютера с
распределенной памятью.
памятью
• ParMETIS используется, чтобы произвести
разбиение
разб
е е рас
расчетной
е о облас
области (де
(декомпозиция)
о оз ц )
по процессорам
• MPI используется
у
для коммуникации
у
междуу
процессорами
• Визуализация также распараллелена
FlowVision
Слайд № 4
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Архитектура FlowVision HPC
Многопроцессорный кластер
FVPPP
pre-postprocessor
network
Solver
Solver
project
network
Client
projects
•
•
•
•
•
License
server
Viewer
Viewer
Viewer
Terminal
FVPPP – препроцессинг
препроцессинг,, управление солвером,
солвером, постпроцессинг (Windows)
Solver – удаленно работает на Windows или Linux кластерах
Viewer – легкий постпроцессор
постпроцессор,, множественное подключение к Solver (Windows, Linux)
Terminal – управление солвером и проектами на кластере без FVPPP (Windows, Linux)
управление
р
лицензиями ((Windows, Linux))
License server – у
FlowVision
Слайд № 5
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Клиенты FlowVision HPC
Задание варианта расчета, запуск
задачи на расчет и визуализация
(
(только
Wi d
Windows)
)
Запуск задачи на расчет
(Windows, Linux)
Быстрая визуализация
варианта в процессе расчета
(Windows, Linux)
MPМенеджер
FlowVision
Пре-Постпроцессор
Терминал
Viewer
Программа для организации
совместного расчета FV-ABAQUS
((Windows,, Linux))
Слайд № 6
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Серверы FlowVision HPC
Солвер
р
Сервер
лицензий
FlowVision
• Расчет
Р
задачи
• запись на диск результатов решения
• подготовка данных для визуализации
на Пре-Постпроцессоре
• (Windows, Linux)
Выдает лицензии на использование
возможностей FV3 (Windows, Linux).
Находится в сети и обслуживает
несколько инсталляций FV3.
Слайд № 7
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Типы инсталляций FV3
Локальная ((на ПК))
Все компоненты на ПК
Серверная
Пре--постпроцессор – ПК (Windows)
Пре
(Windows)
Солвер – на кластере (Windows,
(Windows, Linux)
Сервер лицензий – где
где--то в сети
FlowVision
Слайд № 8
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Взаимодействие пре-постпроцессора
и солвера
FVPPP
pre-postprocessor
Команды
от FVPPP к SA
Solver-Agent
(daemon, service)
Старт солвера,
Команды инициализации
Команды от FVPPP
к Solver
Передача данных
PC computer
FlowVision
Солвер
р
Cl t
Cluster
Слайд № 9
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Параллельный Постпроцессинг
Viewer
Метаданные –
«заготовки» для отображения
(например, набор треугольников, их
цвет, набор линий и т.д.)
Посылка метаданных
p0
p5
p4
p1
FlowVision
p2
p3
Кластер
Слайд № 10
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Прямой двухсторонний обмен между
FlowVision HPC и ABAQUS (SIMULIA)
- расчет взаимодействия жидкости и конструкции
MPdaemon
(daemon, service)
Солвер
С
ABAQUS
MPManager
Нагрузки и потоки тепла на
конструкцию
Скорость движения и деформация
границы, температура
Viewer
Кластер 2
Любой компьютер
SolverAgent
(daemon, service)
Солвер
FlowVision HPC
Кластер 1
• MPManager – клиент для управления ABAQUS и FlowVision при расчета
взаимодействия жидкости и конструкций. Он соединяет ABAQUS и FlowVision
через сетевое соединение.
• Viewer может быть подключен к солверу FlowVision HPC в течении сопряженного
расчета для визуализации решения в режиме онлайн
FlowVision
Слайд № 11
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Примеры тестирования и решения
задача
FlowVision
Слайд № 12
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Тест на масштабируемость FlowVision HPC
Вычислительная система СК "MBC-6000IM« (ВЦ РАН):
- 64-разрядные процессоры Intel Itanium-2 1.6 ГГц,
- коммуникационная сеть Myrinet (2 Гбит/сек),
- Linux RedHat Advanced Server
Задача:
внешняя
аэродинамика
д
автомобиля
Расчетная сетка:
362000 ячеек
FlowVision
Слайд № 13
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Тест на масштабируемость FlowVision HPC
декомпозиция расчетной области
по 8-ми процессорам
масштабируемость
FlowVision
Слайд № 14
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Спортивное автомобили
Об
Обтекание
скоростного автомобиля
б
FlowVision
Слайд № 15
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Турбины, компрессоры, насосы
Центробежный погружной насос
• Определение расходно-напорных
характеристик
• Картина течения
Распределение давления
Перепад д
давления на сту пени, м.вод.ст.
60
50
40
30
20
эксперимент
FV
10
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Объемный расход, м^3/сут
Линии тока
FlowVision
Слайд № 16
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Аэродинамика
Аэродинамика несущего крыла конечного размаха
размаха, в том числе
числе,
на срывных режимах обтекания
1.200
1.000
0.800
0.600
0.400
0.200
“Заданная” турбулентность
0.000
-5
0
5
10
15
20
25
-0.200
-0.400
“Нулевая” турбулентность
FlowVision
Cy эксперимент
Cx эксперимент
Cy ""Flow Vision" нулевая начальная турбулентность
Cx "Flow Vision" нулевая начальная турбулентность
C "Fl
Cy
"Flow Vi
Vision"
i " заданная начальная турбулентность
б
Cx "Flow Vision" заданная начальная турбулентность
Слайд № 17
30
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Гидроавиация
Определение картины течения,
траекторных параметров и
сопротивления движению на
режимах взлёта и посадки
Угол тангажа [°]
тангаж [°] расчет
10
8
6
4
полож ЦТ от воды [м]
полож ЦТ от воды [м]
[ ] расчет
0.35
2
0.3
0
0
2
4
6
0.25
0.2
v[м/с]
8
10
12
14
16
0.15
0.1
0.05
Гидрод.сопротивлен./2 [Н]
X [Н] расчет
50
0
0
2
4
406
8
10
12
v [м/с]
14
16
30
20
10
v [м/с]
0
0
FlowVision
2
4
6
8
10
12
14
Слайд № 18
16
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Машиностроение
Моделирование утечки масла через маслосъемный колпачок ДВС
P1
P2
Напряжение в уплотнении
FlowVision
Зазор между уплотнением и штоком
Слайд № 19
Использование суперкомпьютеров
для задач
моделирования
движения жидкости
и газа в FlowVision
программном комплексе FlowVision HPC
Решение
турбомашиностроения
с помощью
Спасибо за внимание!
FlowVision
Слайд № 20
Скачать