Fluid motion modelling using vortex particle method on GPU

• Autorzy: Rogulski Ł. , Deorowicz S.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie ruchu płynów na podstawie metody cząstek wirowych na GPU

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we present the vortex-in-cell method aimed at graphic processor units. Inviscid fluid model is examined in domain with periodic boundary conditions. The leap-frogging vortex rings simulation results are presented with sample vortex rings collision visualization. At the end the GPU solver performance advantage over CPU solver is presented.

PL

W pracy prezentujemy metodę obliczeniową wir-w-komórce zaimplementowaną na układach graficznych. Za model ośrodka został przyjęty płyn nielepki wraz z periodycznymi warunkami brzegowymi. W pracy przedstawiono wyniki symulacji dla gry wirów oraz przykładowe wizualizacje z wykorzystaniem cząsteczek markerów. Pod koniec została przedstawiona analiza uzyskanego przyspieszenia algorytmu na GPU względem wersji na CPU.

Słowa kluczowe

EN

3D fluid motion modeling; vortex particle method; vortex-in-cell method; GPU; CUDA

PL

modelowanie ruchu płynów w 3D; metoda cząstek wirowych; metoda wir-w-komórce; GPU; CUDA

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Studia Informatica
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 1
• Strony: 31--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Rogulski Ł.

• Polish-Japanese Institute of Information Technology, ul. Koszykowa 86, 02-008 Warszawa

autor

Deorowicz S.

• Silesian University of Technology, Institute of Informatics, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. Cottet G.-H., Koumoutsakos P. D.: Vortex Methods: Theory and Practice. Measurement Science and Technology 12, 2001.
• 2. Cottet G.-H., Michaux B., Ossia S., VanderLinden G.: 2002. A comparison of spectral and vortex methods in three-dimensional incompressible flows. J. Comput. Phys. 175, 2, (January 2002), p. 702÷712.
• 3. Schlegel F., Wee D., Ghoniem A. F.: A fast 3D particle method fot the simulation of buoyant flow. J. Comput. Phys. 227, 21 (November 2008), p. 9063÷9090.
• 4. Kudela H., Regucki P.: Vorticity Particle Method for Simulation of 3D Flow. [in:] International Conference on Computational Science, 2004, p. 356÷363.
• 5. Harris M. J.: Fast fluid dynamics simulation on the GPU. [in:] Fernando R. (ed.), GPU Gems, vol. 38, Addison Wesley, 2004, p. 637÷665.
• 6. Crane K., Llamas I., Tariq S.: Real-Time simulation and rendering of 3D fluids. [in:] Nguyen H. (ed.): GPU Gems 3. Addison Wesley Professional, Ch. 30. Aug. 2007.
• 7. Stock M. J., Gharakhani A.: GPU-accelerated Boundary Element Method and Vortex Particle Method. AIAA 40th Fluid Dynamics Conference and Exhibit (July 2010), p. 1÷12.
• 8. Rossinelli D., Koumoutsakos P.: Vortex methods for incompressible flow simulations on the GPU. Vis. Comput. 24, 7 (July 2008), p. 699÷708.
• 9. Rossinelli D., Bergdorf M., Cottet G.-H., Koumoutsakos P.: GPU accelerated simulations of bluff body flows using vortex particle methods. J. Comput. Phys. 229, 9 (May 2010) .
• 10. Kosior A., Kudela H.: Modelowanie dynamiki pierścienia wirowego metodą cząstek wirowych z wykorzystaniem obliczeń równoległych na kartach graficznych. Modelowanie Inżynierskie, Vol. 13, (September 2012).