حل سه بعدی جریان لزج سیال به روش پردازش موازی با حافظه اشتراکی

با گسترش روزافزون استفاده از کامپیوتر برای کارهای تحقیقاتی در دانشگاه ها، مراکز تحقیقاتی و شرکت های تجاری, نیاز به پردازش سریع تر افزایش یافته و به یک نیاز اساسی تبدیل شده است. امروزه پردازش موازی نقش بسیار جدی در مرتفع سازی این نیاز ایفا می کند. سرعت کامپیوترهای شخصی کنونی نسبت به اجداد خود به طور سرسام آوری افزایش یافته است اما حتی این سرعت نجومی نیز در اجرای برخی از برنامه های پیشرفته، کند است. از جمله عرصه هایی که احتیاج به کامپیوترهایی با سرعت پردازش بسیار بالا دارند میتوان به برنامه های شبیه سازی در تحقیقات هسته ای و هوافضا اشاره کرد. یک راه حل برای این معضل، استفاده از سوپرکامپیوترها است. سرعت پردازش سوپرکامپیوترها بسیار بالاتر از کامپیوترهای شخصی است اما استفاده از آنها در همه موارد مقرون به صرفه نیست؛ ضمن آنکه این فناوری در انحصار بعضی از کشورهای توسعه یافته است و سایر کشورها از دسترسی به این تجهیزات استراتژیک محروم هستند. راه حل دیگر، دستیابی به سرعت پردازش بسیار بالا استفاده از روش پردازش موازی است. به بیان ساده در این روش چند پردازنده معمولی با همکاری یکدیگر به اجرای یک برنامه می پردازند که طی این همکاری, برنامه با سرعت بالاتری اجرا می شود. در این تحقیق به بررسی حل عددی معادلات ناویر- استوکس و معادلات اویلر سه بعدی در یک کانال به روش پردازش موازی1 با استفاده از سیستم حافظه مشترک OpenMP توسط برنامه Fortran پرداخته شده است. و برای تجزیه بردار شار عبوری از وجه سلول از روش AUSM+ استفاده شده است. نکته متمایز کننده این تحقیق تلاش برای افزایش کارایی و عملکرد اجرای برنامه ها از طریق دست یافتن به الگوریتم هایی برای بهبود عملکرد کدهای سریال می باشد. آنچه حاصل گردید عملکرد مناسب OpenMP در کدهای بزرگتر بود.

کلیدواژه ها:

پردازش موازی ، حافظه اشتراکی ، OpenMP ، ناویر-استوکس ، افزایش کارایی ، AUSM+ ، Fortran