Numerische Strömungssimulation

Mehrere aktuelle Projekte zu Navier-Stokes-Modellen und Lattice-Boltzmann-Methoden konnten durch die Verwendung von CUDA-fähigen Grafikprozessoren signifikante Beschleunigungen erzielen. Die Forschungsarbeit in dieser Richtung wird im Folgenden umrissen. Auf die Grafiken folgenden Links zu Fachartikeln. Auch die Möglichkeiten der Verwendung von Grafikprozessoren für Wetter- und Ozeanmodelle werden untersucht.

Inkompressible Navier-Stokes-Gleichungen Thibault und Senocak	Lattice-Boltzmann-Methode Tolke und Krafczyk

Wichtige ISVs und Anwendungen mit CUDA für CFD

* Zu erwartende Beschleunigung im Vergleich zu einem Quad-Core x64 CPU-basierten System. Beschleunigung gemäß internen Tests bei NVIDIA oder gemäß Herstellerdokumentation zur Anwendung.

• OpenCurrent: Open-Source-Bibliothek CUDA-beschleunigter PDE-Solver über regulären Gittern
• Sailfish: CFD-Solver nach der Lattice-Boltzman-Methode
• ANDSolver: Löst Eulersche Gleichungen zu unstrukturierten Polyedergittern
• Bibliothek mit iterativen Lösern für lineare Gleichungssysteme (PCG und BICGSTAB), verknüpft mit OpenFOAM
• Elegante Mathematik: Boltzmann-Solver, konjugierte Gradienten, GMRES
• Feld- und Merkmalsextraktion aus unstrukturierten Simulationsdaten in VSG MeshViz XLM und Avizo Wind (PDF)

• CFD-Solver auf der Grundlage unstrukturierter Gitter für CUDA-Grafikprozessoren (Code ist ebenfalls verfügbar)
• Schneller 64-Bit-CFD-Code für CUDA
• 2D- und 3D-Euler-Solver von der Pullan Group
• Videovergleich von 2D-CFD auf CPU und Grafikprozessor
• Diskontinuierliche Galerkin-Methoden für Grafikprozessoren, von Andreas Klockner
• Lattice-Boltzmann
• Arbeit von Tölke/Krafczyk zur Lattice-Boltzmann-Methode mit Galerkin-Ansatz
• Lattice-Boltzmann-basiertes 3D-CFD
• Die Lattice-Boltzmann-Methode als Grundlage für ein Beleuchtungsmodell
• 3D-Lattice-Boltzmann-Solver
• Lattice-Boltzmann-basierter PDE-Solver
• Navier-Stokes
• Finite-Elemente-Simulationen und Navier-Stokes-Solver für Grafikprozessoren
• Inkompressible Navier-Stokes-Gleichungen
• Navier-Stokes Stanford University Solver (NSSUS) für CUDA
• Atmosphärische Gleichungen für CUDA
• Modellierung von Plasmaturbulenz mit CUDA

• Sparse Matrix Linear Solvers: Iterative Solver
• SpMV von NVIDIA: Code
• Paper 1
• Paper 2
• Iteratives CUDA
• Sparse Matrix Linear Solvers: Direkte Solver
• Direkter Solver von ANSYS
• PARDISO mit CUDA
• Mehrgittersolver
• Algebraisches Mehrgitterverfahren auf CUDA-Grafikprozessoren
• Die Verwendung mehrerer Gitter als Präkonditionierer und die Gebietszerlegung mit unstrukturierten Gittern
• Flussberechnung
• Finite-Differenzen-Methode in 3D für CUDA (mit strukturierten Gittern)
• Schneller 64-Bit-CFD-Code für CUDA (mit strukturierten Gittern)
• Knotenversion des diskontinuierlichen Galerkin-Codes für unstrukturierte Codes auf Grafikprozessoren
• Multiblock, Codes
• 2D-Euler-Solver für CUDA
• 3D-Hyperschallströmung über Fahrzeuge
• Code einer adaptiven Gitterverfeinerung (AMR) für die Astrophysik

• Die Modellierung von Wetter und Ozean mit CUDA
• Beschleunigung von MATLAB

• Weitere vertikale Lösungen mit Tesla
• Tools und Bibliotheken für die Entwicklung von CUDA-Software