Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Parallel computing techniques on enhancement of thermal-hydraulic analysis of fluid flow networked systems

Fedorov M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 3

18-23

EN

The considerable computation time of a practical application of sequential algorithms for simulating thermal and flow distribution in fluid flow networked systems (FFNS’s) is the motivating factor to study their parallel implementation. The mathematical model formulated and studied in the paper requires the solution of a set of nonlinear equations, which are solved by the Newton-Raphson method. An object-oriented solver automatically formulates the equations for networks of an arbitrary topology. The hydraulic model that is chosen as a benchmark consists of nodal flows and loop equations. A general decomposition algorithm for analysis of flow and temperature distribution in a FFNS is presented, and results of speedup of its parallel implementation are demonstrated.

PL

Zaproponowano model do symulacji równoległej zadania analizy statycznego przepływu cieczy w sieciach przepływowych. Model sprowadza się do rozwiązania układów równan nieliniowych metodą Newtona-Raphsona. Przedstawiono algorytm dekompozycyjny do analizy rozdysponowania przepływu i temperatur w sieci przepływowej oraz wyniki przyspieszenia jego implementacji równoległej.

2

On modeling thermal steady state control of thermal systems

Fedorov M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 10b

181-184

EN

A new modeling approach for steady-state fluid flow analysis of networked thermal systems with temperature control devices is proposed in this paper. The problem of temperature control is crucial for the design and analysis of such thermal systems as air conditioning systems of data centers, for their control as well as providing the best data center performance and reliability. It is shown that the approach consists in formulating and solving nonlinear programming problem with positive simple constraints. Mathematical and physical aspects of the approach studied and its appropriateness are demonstrated using example thermal systems.

PL

Proponuje się nowe podejscie do analizy statycznej przepływów cieczy w sieciach systemów cieplnych z regulatorami temperatur. Jest to zagadanie krytyczne dla analizy i projektowania systemów klimatyzacji centrum danych oraz regulowania tymi systemami w celu uzyskania jak nawiększej ich efektywności oraz niezawodności. Zademonstrowano że to podejście polega na formułowaniu i rozwiązaniu zadania programowania nieliniowego przy dodatnich wartościach ograniczen prostych. Kwestie matematyczne i fizyczne badanego podejścia oraz jego adekwatność są poparte przykładami systemów cieplnych.

3

Parallel implementation of a steady state thermal and hydraulic analysis of heat exchanger

Fedorov M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 10

815-819

EN

The considerable computation time of a practical application of sequential algorithms for simulating thermal and flow distribution in heat exchanger networks was the motivating factor to study their parallel implementation. The mathematical model formulated and studied in the paper requires the solution of a set of nonlinear equations, which are solved by Newton-Raphson methods. An object-oriented solver automatically formulates the equations for the network of an arbitrary topology. The hydraulic model that was chosen as a benchmark consists of nodal flows and loop equations. A decomposition algorithm is presented, and results of speedup of its parallel implementation are demonstrated.

PL

Motywacją do badania praktycznych zadań statycznej symulacji przepływów i temperatur w sieci wymienników ciepła jest duża czasochłonność algorytmów sekwencyjnych, prowadząca do konieczności ich zrównoleglenia. Sformułowany w artykule model matematyczny sprowadza się do układu nieliniowych równań algebraicznych. Następnie została dokonana dekompozycja modelu matematycznego na dwa modele: model hydrauliczny oraz model temperatur. Model hydrauliczny składa się z równań przepływów w oczkach oraz węzłach. Pozwala to na wykorzystanie istniejących podejść do symulacji natężenia przepływów, które pośrednio są funkcją średnich temperatur. Średnie temperatury podczas symulacji natężenia przepływów przyjmuje się jako stałe. Zależność współczynników oporów od liczby Reynoldsa, będące z kolei funkcją natężenia przepływu, określa się za pomocą metody punktu stałego względem tych współczynników, tj. każda iteracja metody punktu stałego wymaga symulacji przepływów przy zadanych wartościach współczynników oporów. Model symulacji przepływów rozwiązywany jest metodą Newtona-Raphsona. Symulacja modelu temperatur sprowadza się do rozwiązania układu równań liniowych, ponieważ wartości natężenia przepływów oraz średnich temperatur na tym etapie algorytmu przyjmuje się jako stałe. Struktura równań modelu temperatur zależy od kierunków przepływów i formułowana jest po każdym rozwiązywaniu modelu hydraulicznego. Zmienność współczynników modelu temperatur oraz natężenia przepływów od średniej temperatury uwzględnia się za pomocą metody punktu stałego, która w przypadku braku zbieżności wymusza ponownie symulację przepływów. Obiektowo zorientowany pakiet programów implementujący dany algorytm, w sposób zautomatyzowany formułuje równania i przeprowadza symulację sieci o dowolnej topologii. Sekwencyjna implementacja programowa algorytmu posłużyła jako benchmark do badania przyspieszenia tego algorytmu po jego zrównoleglonej implementacji w OpenMP. W artykule pokazano także, że nawet w przypadku drobnoziarnistej równoległości, udaje się uzyskać przyspieszenia rzędu 2.

4

On parallei implementation of a steady state thermal and hydraulic analysis of pipe networks in OpenMP

Fedorov M.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2009

|

nr 3 (20)

43-51

EN

The considerable computation time of a practical application of sequential algorithms for simulating thermal and flow distribution in pipe networks is the motivating factor to study their parallei implementation. The mathematical model formulated and studied in the paper requires the solution of a set of nonlinear equations, which are solved by the Newton-Raphson method. An object-oriented solver automatically formulates the equations for networks of an arbitrary topology. The hydraulic model that is chosen as a benchmark consists of nodal flows and loop equations. A general decomposition algorithm for analysis of flow and temperature distribution in a pipe netwark is presented, and results of speedup of its parallel implementation are demonstrated.