Open AccessParallel implementation of multiscale approach to the numerical study of gas microflows
Author(s) -
В. О. Подрыга,
Сергей Владимирович Поляков
Publication year - 2016
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v17r214
Subject(s) - scalability , domain decomposition methods , computer science , computational science , flow (mathematics) , domain (mathematical analysis) , gas dynamics , scale (ratio) , parallel computing , mechanics , mathematics , finite element method , physics , mathematical analysis , database , thermodynamics , quantum mechanics
Статья посвящена параллельной реализации многомасштабного подхода для расчета течений газов в микроканалах сложных технических систем. Многомасштабный подход сочетает решения уравнений квазигазодинамики (КГД) и молекулярной динамики (МД). Представлена параллельная реализация подхода, основанная на методах расщепления по физическим процессам и разделения областей. Реализация ориентирована на использование вычислительных систем с центральной и гибридной архитектурами. Разработанные параллельные алгоритмы обладают хорошей масштабируемостью. Полученные результаты подтвердили эффективность разработанного подхода. С его помощью методами МД были получены основные коэффициентные зависимости для КГД-системы, произведен расчет трехмерного течения. This paper is devoted to a parallel implementation of multiscale approach to the numerical study of gas flows in microchannels of complex technical systems. The multiscale approach combines the solutions of quasigasdynamic (QGD) equations and molecular dynamics (MD) equations. The proposed parallel implementation of this approach is based on the method of splitting into physical processes and the domain decomposition method. The implementation is oriented for using computer systems with central and hybrid architectures. The developed parallel algorithms show a good scalability. The obtained results confirm the efficiency of the approach under consideration. This approach was used to find the basic coefficient dependences for the QGD system by MD methods and to study a three-dimensional gas flow numerically.