Renato Nascimento Elias
Título
Estruturas de Dados por Arestas para a Simulação Paralela de Escoamentos Incompressíveis pelo Método Estabilizado de Elementos Finitos
Resumo
A solução de problemas envolvendo o acoplamento do escoamento incompressível com o transporte advectivo-difusivo é de grande interesse por permitir que uma ampla gama de fenômenos de interesse sejam estudados. Com os recentes avanços nas técnicas de estabilização o método dos elementos finitos tem ganhado popularidade também na solução de problemas de dinâmica de fluidos computacional. Além disto, a constante busca por soluções cada vez mais realistas e ricas em detalhes têm requerido o desenvolvimento de procedimentos de solução acoplados, tridimensionais e transientes com natural aumento dos custos computacionais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do software EdgeCFD, software este baseado na formulação estabilizada SUPG/PSPG de elementos finitos para a solução de problemas de escoamento incompressível acoplada, ou não, à solução do transporte advectivo-difusivo de uma grandeza escalar pelo método SUPG/YZß . Diversas técnicas, algoritmos e métodos foram explorados na busca pela solução eficiente cobrindo as mais diversas arquiteturas de processamento de alto desempenho.
Abstract
The coupled solution for the incompressible fluid flow and advective-diffusive transport problems is important since it allows that a wide range of practical interest phenomena are treated. With the recent advances of stabilization techniques the finite element method has became popular also for the solution of computational fluid dynamics problems. Moreover, the constant search for more realistic and high detailed solutions has required the development of coupled, three dimensional and transient solution procedures which naturally demands for more computational resources. This work presents the development of the EdgeCFD software which is based on the SUPG/PSPG finite element formulation for the incompressible fluid flow solution, coupled, or not, with the advective-diffusive scalar transport using the SUPG/YZß method. Several techniques, algorithms and methods were explored for the efficient solution covering the most different high performance computing architectures.
