We parallelized the CFD_NIMR model, which is a numerical meteorological model, for best performance on both of distributed and shared memory parallel computers. This hybrid parallelization uses MPI (Message Passing Interface) to apply horizontal 2-dimensional sub-domain out of the 3-dimensional computing domain for distributed memory system, as well as uses OpenMP (Open Multi-Processing) to apply vertical 1-dimensional sub-domain for utilizing advantage of shared memory structure. We validated the parallel model with the original sequential model, and the parallel CFD_NIMR model shows efficient speedup on the distributed and shared memory system.
Park, No-Suk;Kim, Seong-Su;Choi, Jong-Woong;Sung, Youl-Boong;Kang, Moon-Sun
Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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v.27
no.4
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pp.469-477
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2013
In order to investigate the influence of feed water inequity on the settling performance for parallel arranged upflow sedimentation basin in domestic G_WTP(Water Treatment Plant), CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation were employed and ADV(Acoustic Doppler Velocimeter) measurements were carried out. From the results of both CFD simulations and ADV measurements, the differences among inlet flow rates to each inlet structure make turbulent energy dissipation uneven overall sedimentation basin. Especially local velocities in the near of both side wall were observed over the design overflow rate(74.4 mm/min). Also, it was confirmed that this inequity of inlet flow would exert an serious influence on the turbidity of settled water which is out from 8 troughs. Even though experimental velocities in full scale basin about 20% higher than the simulated, the results of ADV measurement were in good accordance with those of CFD simulations.
Journal of Fisheries and Marine Sciences Education
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v.25
no.5
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pp.1102-1109
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2013
An numerical analysis was performed to obtain the design parameters for parallel micro-channels. The parallel micro-channels consist of 10 square channels with a hydraulic diameter of 300 ${\mu}m$ and inlet/outlet manifolds. The channel length is 5mm, 10mm and 40mm respectively. Mass flux was set between 200~600kg/m2s as inlet boundary condition and atmospheric pressure was set as outlet boundary condition. The pressure drop in channels and manifolds were estimated by using the Shah and London correlation and the flow uniformity was represented by the velocity distributions with dimensionless velocity. The results show that the flow uniformity in channels depends on shapes of manifolds, length and mass flux.
This paper presents the state of the art of computational structures technology(CST) and comparison of two computational mechanics - CST and CFD, to the CFD engineers. Classical mechanics is based on the five classical axioms which describe the motion and behaviors of the continuum materials like solid structures and fluids. Computational structures technology uses the finite element method to solve the governing equation, whereas finite volume method is generally used in CFD. A few famous commercial structural analysis programs and DIAMOND/IPSAP will be introduced. DIAMOND/IPSAP is the efficient parallel structural analysis package developed by our research team. DIAMOND/IPSAP shows the better performance than the commercial structural analysis software not only in the parallel computing environments but also in a single computer.
For simulation of three-dimensional turbulent flow with LES and DNS takes much time and expense with current available computing resources. It is nearly impossible to simulate turbulent flow with high Reynolds number. So, the emerging alternative is the Grid computing for needed computation power and working environment. In this study, the CFD code was parallelized to adapt it for the parallel computing under the Grid environment. In the first place, the Grid environment was built to connect the PC-Cluster facilities belong to the different institutions using communication network system. And CFD applications were calculated to check the performance of the parallel code developed for the Grid environment. Although it is a fundamental study, it brings about a important meaning as first step in research of the Grid.
CFD simulation is widely used in various industries, universities and research centers. In Korea most of the researchers use foreign commercial S/W packages especially in industries. But commercial CFD packages have some problems as limit to source code and very high license foe. So from several years ago open source CFD code has been widely spread as an alternative. But in Korea there are a few users of open source code. Insufficiency of performance validation as for accuracy, robustness, convenience and parallel speed-up is important obstacles of open source code. So we tested some validation cases as to incompressible external aerodynamics and internal flaws and now are doing compressible flaws. As the first stage of compressible flow validation, we simulated Korea next generation high speed train(HEMU). It's running condition is 400km/hr and maximum Mach number reaches up to 0.4. With the high speed train we tested accuracy, robustness and parallel performance of open source CFD code OpenFOAM Because there isn't experimental data we compared results with widely used commercial code. When use $1^{st}$ order upwind scheme aerodynamic forces are very similar to commercial code. But using $2^{nd}$ order upwind scheme there was some discrepancy. The reason of the difference is not clear yet. Mesh manipulation, domain decomposition, post-processing and robustness are satisfactory. Paralle lperformance is similar to commercial code.
In this paper, we implemented a CUDA Fortran parallel program to run the CFD_NIMR model on GP-GPU's, which simulates air diffusion on urban terrains. A GP-GPU is graphic processing unit in the form of a PCI card, and a general calculation accelerator to perform a large amount of high speed calculations with low cost and electric power. The GP-GPU gives performance enhancement of speed by 15 times to compare the Nvidia Tesla C1060 GPU with Intel XEON 2.0 GHz CPU. In addition, the program on a GP-GPU shows efficient performance compared to an MPI parallel program on multiple CPU's. It is expected that a proposed programming method on the GP-GPU parallel program can be used for numerical models with a similar structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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