格子ボルツマン法に関する研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2019年4月～2020年3月)
報告書番号: R19JTET17
利用分野: 技術習得方式
- 責任者: 青山剛史, 航空技術部門数値解析技術研究ユニット
- 問い合せ先: 石田 崇, 航空技術部門, 数値解析技術研究ユニット(ishida.takashi@jaxa.jp)
- メンバ: 浅岡 大知, 藤井 千樹
事業概要
本研究の目的は, 衝突項モデルにGeierによって提案されたCumulant LBMを実装し, 高Re数流れ解析における精度・安定性・コストを検証するとともに, コードの高速化を実施することである.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
LBMによる非圧縮性流体解析ソルバを用いた非定常計算は計算コストが大きく, 高並列化によって処理を高速化するためにJSS2を利用している.
今年度の成果
2次元及び3次元のCumulant LBMを衝突項に実装し, SRT, Cascaded LBMと精度, 安定性, コストを比較した. また, Cascaded LBMやCumulant LBMといった行列演算を用いる多緩和モデルに対して行列の書き下しやSIMD化を促進する書き方に修正することで, SRTの1・7倍程度のコストにまで高速化することが出来た.
図1: 衝突項のSIMD化の例
図2: チューニング後の時間比較
成果の公表
-査読なし論文
1) 石田崇, 浅岡大知, 亀田正治, LBMを用いた低速高迎角時における翼周りの非定常流体解析, 第33回数値流体力学シンポジウム
JSS2利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: 非該当
- スレッド並列手法: OpenMP
- プロセス並列数: 1
- 1ケースあたりの経過時間: 1000 秒
利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 1.28
内訳
JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | コア時間(コア・h) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| SORA-MA | 11,348,171.01 | 1.38 |
| SORA-PP | 15,318.40 | 0.10 |
| SORA-LM | 0.00 | 0.00 |
| SORA-TPP | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 495.91 | 0.41 |
| /data | 49,018.88 | 0.84 |
| /ltmp | 5,859.38 | 0.50 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| J-SPACE | 0.00 | 0.00 |
※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2019年4月～2020年3月)