並列型コンピュータに適した汎用ナビェ・ストークスコードの開発

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63850041
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 里深 信行 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (30027891)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 秀利 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教務職員 (40164561) ; 森西 晃嗣 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (20174443) ; 徳永 宏 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (10027906)
• Keywords: 並列型コンピュータ / ナビェ・ストークス方程式 / 有理ルンゲ・クッタ法 / 群陽的差分法

Research Abstract

研究の初年度である昭和63年度においては、1)並列型コンピュータに適した数値計算スキームの考案、2)乱流モデルの改良、3)複雑な幾何学形状の物体まわりの格子網の数値的形成法の確立および4)ナビェ・ストークスコードの作成およびその評価の4項目についての研究を主として実施した。並列型コンピュータのハードウェアとしてはバス結合方式のタイタン(2CPU)を本年度の研究費で導入し、既設の超立方体結合方式のFPST20(16CPU)とNCUBE4(4CPU)を用い、研究代表者の提案した時間積分に有理ルンゲ・クッタ法を用いる線の方法および群陽的差分法をそれぞれ領域分割法と組合せる2つの方法を検討し、並列化による加速比や効率を評価したが両方法とも4CPUに対して加速比が約3.51倍とほぼ同等の性能が得られ、プログラミングの容易さと汎用性の面から線の方法と領域分割法を組合せる方法が有利であると結論した。これらの成果の一部は米国ウイリアムスバーグで開催された流体力学における数値的方法に関する第11回国際会議において発表された。格子形成法に関しては、各分割領域に対して楕円型格子形成法を適用し、反復計算法としてベクトル化、並列化ともに可能な群陽的反復法を多重格子法と併用することにより効率の良い格子形成が可能との見通しが得られた。乱流モデルとしては壁近傍では代数モデルを他の領域では2方程式モデルを用いる方法を検討中であるが、その評価は次年度に持ち越された。上記の検討の結果をふまえた試験的な汎用コードの性能と信頼性の評価を基本的な検定問題を対象として現在タイタンおよびT20上で実施中であり、実用的な問題を対象とした検討は次年度に実施する予定である。

Research Products

• [Publications] K.Morinishi: AIAA Paper 88ー0708. (1988)
• [Publications] N.Satofuka: 11th International Conference on Numerical Methods in Fluid Dynamics,Williamsberg,Verginia,USA. (1988)
• [Publications] 里深信行: 日本機械学会論文集. 54. 72-79 (1988)
• [Publications] N.Satofuka: Computational Methods in Flow Analysis vol.1. 34-43 (1988)
• [Publications] 徳永宏: 日本機械学会論文集. 54. 1588-1593 (1988)
• [Publications] 森西晃嗣: 日本機械学会論文集.