10年後の計算機環境での超大規模流体計算を目指した計算アルゴリズム研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655361
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 琢真 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (60292231)
• Keywords: 数値流体力学 / 大規模計算 / 並列計算 / 圧縮性流れ

Research Abstract

今年度は、並列計算機上での超大規模流体計算を目指してBuilding Cube Methodと名付けた新しい計算アプローチを国際会議等で提案した。格子解像度を高めるために格子点当たりの必要メモリーを最小限にした直交格子を基本とし、かつ物体近くの微小な流れ特性長から遠方場での大きな特性長を並列計算機にて効率良く解像するために、空間を様々なサイズの正方形領域(3次元場では立方体)で覆う方法であり、近未来の大規模並列計算機での効率よい数値解析、および計算後処理を意識したものである。
このBuilding Cube Methodのための2次元の完全自動格子生成プログラム、ナビエ・ストークスソルバーを構築し、また物体壁近くでの境界条件の与え方、Cube領域間のデータの受け渡し法、並列計算機への対応アルゴリズム等を開発した。これらの方法を衝撃波と境界層の干渉問題や単独翼型および多要素翼型周りの流れの計算で試験し、ソルバーの精度と性能を確認した。かつ、大規模計算を指向した本計算法のコンセプトは大きな問題点もなく、近未来の並列計算機に非常に適していることを確認した。

Research Products

• [Publications] K.Nakahashi: "Building-Cube Method for Flow Problems with Broadband Characteristic Length"Proceedings of the 2^<nd> International Conference on Computational Fluid Dynamics 2002. (印刷中). (2003)
• [Publications] K.Nakahashi, L-S.Kim, T.Fujita: "Building-Cube Method Designed for Large Scale Flow Computations on Parallel Computers"Porc. Int. Conference of Parallel CFD 2002. (印刷中). (2003)
• [Publications] 中橋 和博: "Building Cube Methodによる翼型周りの流れの計算について"第16回数値流体力学シンポジウム講演要旨集. 29 (2002)
• [Publications] 中橋 和博: "Building Cube Methodによる翼型周りの流れの計算について"平成14年度科研費空力班シンポジウム「航空宇宙工学における空力研究-II」. 21-22 (2003)