Προγραμματισμός επιλύτη εξισώσεων Euler σε διδιάστατη ροή με τη μέθοδο των τεμνόμενων κυψελών (Cut-Cells) σε επεξεργαστές καρτών γραφικών

Αμαρτωλός, Νικόλαος; Amartolos, Nikolaos

dc.contributor.author	Αμαρτωλός, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Amartolos, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2016-02-09T10:58:57Z
dc.date.available	2016-02-09T10:58:57Z
dc.date.issued	2016-02-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41956
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5195
dc.rights	Default License
dc.subject	Μέθοδος των τεμνόμενων κυψελών	el
dc.subject	Cut-cells method	en
dc.subject	CUDA C	el
dc.subject	Euler	en
dc.subject	CUDA C	en
dc.subject	Κάρτες γραφικών	el
dc.subject	Καρτεσιανό πλέγμα	el
dc.subject	Cartecian grid	en
dc.subject	Μόνιμη ροή	el
dc.title	Προγραμματισμός επιλύτη εξισώσεων Euler σε διδιάστατη ροή με τη μέθοδο των τεμνόμενων κυψελών (Cut-Cells) σε επεξεργαστές καρτών γραφικών	el
dc.title	Programming of a solver for Euler equations in 2D flows using cut-cells method in GPUs	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστική ρευστοδυναμική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-08
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, η Μονάδα Παράλληλης Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής & Βελτιστοποίησης (ΜΠΥΡ&Β) του Εργαστηρίου Θερμικών Στροβιλοµηχανών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) δραστηριοποιείται συστηματικά στην αριθμητική επίλυση προβλημάτων Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής σε επεξεργαστές καρτών γραφικών (GPUs). Στο πλαίσιο αυτό, έχει πραγματοποιηθεί ανάπτυξη επιλυτών των εξισώσεων ροής (Euler, Navier-Stokes) στη γλώσσα προγραμματισμού CUDA C της εταιρίας NVIDIA σε δομημένα και μη-δομημένα πλέγματα επιτυγχάνοντας επιταχύνσεις μεγαλύτερες του x40 συγκριτικά με επιλύτες που εκτελούνται σε CPUs. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνάται η χρήση καρτεσιανού πλέγματος με τη μέθοδο τεμνόμενων κυψελών (cut-cells) για την επίλυση των εξισώσεων ροής σε GPUs. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε κώδικας σε CUDA C, που επιλύει τις διδιάστατες εξισώσεις Euler μόνιμης ροής συμπιεστού ρευστού με τη μέθοδο τεμνόμενων κυψελών. Η ανάπτυξη του κώδικα πραγματοποιήθηκε με αφετηρία υπάρχοντα αντίστοιχο κώδικα, που εκτελείται σε CPU, της ΜΠΥΡ&Β/ΕΜΠ, με τον οποίο και συγκρίθηκε. Η εκτέλεση του κώδικα έγινε σε κάρτες γραφικών GeForce GTX 670 της NVIDIA. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων και των χρόνων εκτέλεσης του κώδικα που αναπτύχθηκε, με τον κώδικα που εκτελείται σε CPU, πραγματοποιήθηκε σε ίδια πλέγματα και ίδιες συνθήκες εξωτερικής ροής. Υπήρξε πιστή αναπαραγωγή των αποτελεσμάτων, ενώ επιτεύχθηκε σε ορισμένες περιπτώσεις επιτάχυνση στο χρόνο εκτέλεσης μεγαλύτερη του x40.	el
heal.abstract	In the last years, the Parallel CFD & Optimization Unit of the Laboratory of Thermal Turbomachines of the National Technical University of Athens is devel-oping CFD methods-software running on GPUs. Solvers of the flow equations (Euler, Navier-Stokes) have been developed, written in CUDA C, a programming language by NVIDIA, using structured and unstructured grids, achieving acceler-ations greater than x40 comparing to solvers which run exclusively on CPUs. In this diploma thesis, the use of a 2D Cartesian grid using cut-cells method was developed and used to solve the flow equations. To this purpose, a new code was developed, written in CUDA C, which solves the 2D, steady, compressible, Euler equations using cut-cells method. The code development was based and validated using the existing, in-house code which is executed in CPU. All runs are performed on NVIDIA GeForce GTX 670 GPUs. The comparison of the results and times of convergence between the developed code and the code executed on the CPUs is made on the same grids, with the same farfield flow conditions. The results of both solvers are identical and the speed-up of the GPU is greater than x40.	en
heal.advisorName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Αρετάκης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουδάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.
heal.fullTextAvailability	true