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我々はCIP法という個体・液体・気体を同時に解く数値計算手法を開発してきた。これにより、多相流の境界を、固定した計算格子の元で正確に捉えることができるようになり、液体・気体という全く物性の異なった状態を同時に計算できるようになった。
しかし、近年のコンピュータは、一つのCPUのみでの性能に限界が出てきており、多数のCPUを分散させた並列コンピュータが主流となりつつある。そのためには、計算手法も並列計算に適したアルゴリズムを模索する必要がある。本研究では、このような多相流体の分散型に最適な数値計算手法を確立することを目的とした。
まず、CIP法の移流項に関しては完全に並列化に対応できるので、PCクラスターを構築し、これを用いて移流項のみの計算に関する並列化の手法を確立した。これにより、24台のPCにより3GFLOPSの速度を実現した。一台のPCが100MFLOPSであると言われているので、予想以上の高速を実現したことになる。
次に、圧力方程式を高速に解く手法を検討した。その一つとして、Red-Black法を用いたSOR法を試した。これについても、24台のクラスターでほぼその台数に比例して計算スピードが上昇することを確かめた。これは、当初予定していたSSI(Symmetrical Semi Implicit)法とも同じ性能で、収束性から考えると現在のところ、Red-Black法を用いたSOR法の方が高速である。今後は、さらに高速を目指して、収束性を高める工夫を取り入れてゆく。
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