Evaluación del Desempeño de dos Métodos para Resolver Flujos Incompresibles en GPGPU

BENÍTEZ, FERNANDO; DELIA J.; MARIO A. STORTI

Santa Fe

Congreso; MECOM 2019 - XIV Congreso Argentino de Mecánica Computacional; 2019

Asociación Argentina de Mecánica Computacional AMCA

En este trabajo se presenta la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes mediante unenfoque multi-GPGPU con GPUs ubicados en diferentes nodos del clúster que interactúan mediante elprotocolo MPI. La idea es usar descomposición de dominio de modo que cada GPU resuelve una partedel dominio computacional y MPI es usado para intercambiar datos de borde. El problema a resolver esel conocido lid-driven cavity flow que ha sido muy usado como caso de validación para nuevos métodosnuméricos y códigos en dinámica de fluidos computacional. Se utiliza para la discretización espacial unesquema de grilla colocada en el contexto del método de volúmenes finitos sobre mallas estructuradascartesianas de paso constante. El acople de presión y velocidad se realiza mediante el método Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations (SIMPLE). La ecuación de corrección de la presión esresuelta por el método de Gradientes Conjugados (CG) ya que la matriz es simétrica. Mientras que lasecuaciones de momento son resueltas por Gradientes Biconjugado Estabilizado (Bi-CGSTAB), ya quela matrices no son simétricas debido a la discretización del término convectivo. Se presentan varias op-ciones de discretización del término convectivo como ser diferencias centradas, upwind y QUICK. Sepresentan su performance computacional en multi-GPGPU.