استفاده از سخت‌افزار FPGA برای تسریع محاسبات عددی جریان‌های پایا و ناپایا
نویسندگان
چکیده مقاله:
تسریع محاسبات عددی حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر مسائل سیالاتی ــٓبه‌ویژه در جریان‌های ناپایآــ از چالش‌های اصلی شبیه‌سازی این مسائل هستند. محاسبات عددی با استفاده از سخت‌افزارهای سنتی مانند CPU به‌صورت سِری انجام می‌شوند و زمان‌برند. روش جدیدی که در این مقاله برای حل عددی معادلات دیفرانسیل پیشنهاد شده، به‌کمک بستر سخت‌افزاری FPGA، حل را به‌صورت سخت‌افزاری موازی‌سازی می‌کند. FPGA یک مدار تجمعی از بلوک‌های منطقی با قابلیت پیکربندی دوباره است. در این پژوهش از این سخت‌افزار جهت افزایش سرعت حل عددی معادله‌ی لاپلاس و جریان ناپایای کوئت یک‌بعدی به‌عنوان نمونه‌هایی از مسائل پایه‌ی دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. مسائل مورد نظر روی یک FPGA از نوع ۷۰۲۰Zynq- پیاده‌سازی شده و نتایج حل عددی آنها با نتایج حاصل از برنامه‌ی رایانه‌یی روی CPU مقایسه شده است. محاسبات در برخی حالت‌ها تا ده برابر سریع‌تر از حل روی سخت‌افزار CPU انجام شده و از دقت حل نیز کاسته نشده است.
منابع مشابه
تحلیل عددی شتاب لحظه‌ای‌کره درون سیال تراکم‌ناپذیر با جرم افزوده در جریان های پایا و ناپایا
در این پژوهش معادلات ناویر-استوکس برای تحلیل حرکت شتابدار کره صلب داخل سیال تراکم ناپذیر به کار رفته‌اند. ایده حرکت شتاب لحظه‌ای کره برای اولین بار مطرح شده است. تکانش در یک لحظه کوچک به وجود آمده و سرعت قبل و بعد از تکانش ثابت در نظر گرفته می‌شود. جریان آرام و ناپایا در رینولدزهای مختلف حل شده است. در یک لحظه عدد رینولدز از یک مقدار ثابت تغییر پیدا کرده و موجب تغییرات اساسی پسا می‌شود. برای ح...
متن کاملشبیه سازی شعله نفوذی متان/ هیدورژن با استفاده از مدل‌های احتراقی فلیملت پایا و ناپایا
کاهش آلاینده‌های محیط زیست ناشی از احتراق در سیستم‌های نیرو محرکه یکی از چالش های اساسی محققان است. برای اطلاع از منابع این آلایندهها، پیش‌بینی دقیق محصولات و دمای میدان احتراق امری ضروری است. به همین دلیل، در سال‌های اخیر، شبیه‌سازی جریان‌های احتراقی مغشوش مورد توجه واقع شده است. برای شبیه‌سازی این جریانها به یک مدل احتراقی مناسب، نیاز است. مدل فلیملت، به دلیل ویژگی‌های متعدد ازجمله جداکردن ...
متن کاملبررسی تأثیر متقابل تسخیر گردابه و پخش عددی در زوایای حمله مختلف حول ایرفویلNACA0012 در حالت پایا و ناپایا
در این مقاله هدف بررسی اثر همزمان و متقابل اتلافات عددیو تسخیر گردابه در نواحی نزدیک و دور از سطح جسم در حالت پایا و ناپایا میباشد. از یک طرف در روشهای مختلف عددی به دلیل خطاهای عددی ناشی از نحوهی بسط معادلات و نیز قطع کردن آنها، وجود عبارت های اتلافی مصنوعی یا خاصیت پخشی معادلات تفاضلی گریز ناپذیر است. از طرف دیگر تسخیر گردابه یک جمله چشمه به معادلات اویلر به عنوان یک نیروی جسمی وارد کرده که...
متن کاملبررسی تأثیر متقابل تسخیر گردابه و پخش عددی در زوایای حمله مختلف حول ایرفویلnaca0012 در حالت پایا و ناپایا
در این مقاله هدف بررسی اثر همزمان و متقابل اتلافات عددیو تسخیر گردابه در نواحی نزدیک و دور از سطح جسم در حالت پایا و ناپایا میباشد. از یک طرف در روشهای مختلف عددی به دلیل خطاهای عددی ناشی از نحوهی بسط معادلات و نیز قطع کردن آنها، وجود عبارت های اتلافی مصنوعی یا خاصیت پخشی معادلات تفاضلی گریز ناپذیر است. از طرف دیگر تسخیر گردابه یک جمله چشمه به معادلات اویلر به عنوان یک نیروی جسمی وارد کرده که...
متن کاملThe effect of cyclosporine on asymmetric antibodies and serum transforming growth factor beta1 in abortion-prone model of mice CBA/J x DBA/2
كچ ي هد فده و هقباس : ي ک ي طقس زورب للع زا اه ي ،ررکم ا لماوع تلاخد ي ژولونوم ي ک ا رد ي ن قم طققس عون ي وراد دقشاب ي س ي روپسولک ي ،ن ح لدم رد طقس شهاک بجوم ي ناو ي CBA/j×DBA/2 م ي تنآ ددرگ ي داب ي اه ي ان و راققتم TGF-β لماوع زا عت مهم يي ن گلماح تشونرس هدننک ي سررب روظنم هب رضاح هعلاطم تسا ي ات ث ي ر اس ي روپسولک ي ن م رب ي از ا ي ن تنآ عون ي داب ي س و اه ي اکوت ي ن TGF...
متن کاملروش عددی برای محاسبات درگ زیردریایی در شرایط مختلف
مقاومت کل ناشی از حرکت هرجسمی در آب دارای دو مولفه ویسکوز و فشاری می باشد که برای شناورهای سطحی و زیرسطحی ( در نزدیکی سطح آب ) این دومولفه باعنوان مقاومتهای ویسکوز و موج سازی شناخته می شوند. با افزایش عمق برای شناورهای زیرسطحی اثر مقاومت موج سازی از بین خواهد رفت. در این مقاله تلاش بر این است که مقاومت کل موجود برای یک شناور زیرسطحی (زیردریایی) با بدنه استاندارد ، در حالت مغروق و همچنین با در...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 34.3 شماره 1
صفحات 97- 104
تاریخ انتشار 2018-05-22
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023