Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Περιγραφή:
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Ονοματεπώνυμο Υποψήφιου ΔΙΔΑΚΤΟΡΑ: Βασίλειος Μάνδικας Θέμα: Παραλληλοποιήσιμες Πολυπλεγματικές τεχνικές σε επιλυτές Navier-Stokes για τη μοντελοποίηση ασυμπίεστων ροών Επταμελής Εξεταστική Επιτροπή: 1. Επ. Καθηγητής Εμ. Μαθιουδάκης (επιβλέπων) 2. Καθηγητής Ιωάν. Σαριδάκης, μέλος τριμελούς (ΜΠΔ, ΠΚ) 3. Δρ. Ν. Καμπάνης, μέλος τριμελούς, - Ερευνητής Α’ – Δ/ντης Ερευνών ΙΥΜ, ΙΤΕ 4. Καθηγήτρια Έλ. Παπαδοπούλου (ΜΗΧΟΠ, ΠΚ) 5. Καθηγητής Αντ. Βαφείδης (ΜΗΧΟΠ,ΠΚ) 6. Καθηγητής Γ. Γραββάνης (ΗΜΜΥ,ΔΠΘ) 7. Αν. Καθηγητής Αν. Δελής (ΜΠΔ, ΠΚ) ΠΕΡΙΛΗΨΗ Αντικείμενο της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής αποτελεί η ανάπτυξη ενός αριθμητικού επιλυτή υψηλής ανάλυσης και απόδοσης, για την προσομοίωση πραγματικών προβλημάτων ασυμπίεστων ροών, τα οποία μοντελοποιούνται από τις εξισώσεις Navier-Stokes και επιλύονται σε σύγχρονες υπολογιστικές αρχιτεκτονικές. Η ανάπτυξη υψηλής ακρίβειας αριθμητικών σχημάτων προσομοίωσης ασυμπίεστων ροών είναι απαραίτητη για την μοντελοποίηση και επίλυση μέσω των εξισώσεων Navier-Stokes μεγάλου ενδιαφέροντος προβλημάτων, όπως της ροής γύρω από υδροπτέρυγα, της πτέρυγες ανεμογεννητριών και αεροσκαφών κατά την διαδικασία απογείωσης και προσγείωσης, της ροής αίματος και ροής του αέρα κατά το πέταγμα πουλιών ή εντόμων. Η προτεινόμενη αριθμητική μέθοδος βασίζεται σε συμπαγή αριθμητικά σχήματα πεπερασμένων διαφορών υψηλής τάξης ακρίβειας, για διακριτοποιήσεις μετατοπισμένων πλεγμάτων (staggered grids), ενσωματώνοντας ταυτόχρονα τεχνικές πολλαπλών πλεγμάτων (multigrid techniques) στον αριθμητικό επιλυτή της διόρθωσης της πίεσης. Η υλοποίηση σε σύγχρονα πολυεπεξεργαστικά περιβάλλοντα προϋποθέτει τον σχεδιασμό αποδοτικού παράλληλου αλγορίθμου της μεθόδου με σκοπό την κατάλληλη οργάνωση των πράξεων για την επιτάχυνση της διαδικασίας επίλυσης. Επιλύθηκαν αρκετά προβλήματα προσομοίωσης και η μελέτη της συμπεριφοράς απόδοσης του παράλληλου επιλυτή έδειξε αξιόλογη επιτάχυνση της διαδικασίας σε αρχιτεκτονικές πολλαπλών CPU πυρήνων. Μεγαλύτερη και περισσότερο ενεργειακά αποδοτική προέκυψε η υλοποίηση σε αρχιτεκτονικές υπολογισμών με επιταχυντές (CPUGPU). Για το σκοπό αυτό στην ανάπτυξη της εφαρμογής του αριθμητικού επιλυτή χρησιμοποιήθηκαν τα πρότυπα OpenMP και ΟpenACC APIs σε συνδυασμό με τις πιο σύγχρονες βιβλιοθήκες διαδικασιών βασικών πράξεων γραμμικής άλγεβρας cuBLAS και LAPACK.