Masterarbeit:
Analyse und Optimierung der Parallelisierungsstrategie des Mehrgitterlösers in FS3D
Zielsetzung:
Das Programmpaket Free Surface (FS3D) ist ein am ITLR entwickelter Code zur Direkten Numerischen Simulation (DNS) von Mehrphasenströmungen mit Hilfe der Volume-of-Fluid (VOF) Methode. FS3D wird zum Beispiel zur Simulation von Phasenwechselvorgängen oder tropfendynamischer
Prozesse eingesetzt. Die bei diesen Simulationen notwendige, sehr hohe räumliche Auflösung macht es unerlässlich die anfallende Rechenlast auf eine große Anzahl an Prozessoren zu verteilen. FS3D verwendet zur Parallelisierung das Message Passing Interface (MPI).
Zur effizienten Lösung der Druckausbreitung kommt ein Mehrgitterlöser zum Einsatz. Analysen der Performance von FS3D zeigen, das im Bereich der Implementierung des Mehrgitterlösers Optimierungspotenzial besteht.
Im Rahmen dieser Arbeit soll die Parallelisierungsstrategie der bestehenden Implementierung des Mehrgitterlösers analysiert und auf Basis dieser Analyse eine neue, effizientere Parallelisierungsstrategie erarbeitet werden.
Im Anschluss daran ist die Performance der neuen Parallelisierungsstrategie zu analysieren und mit der bestehenden Parallelisierungsstrategie zu vergleichen.
Arbeitsschritte:
– Einarbeitung und Analyse der bestehenden Implementierung des Mehrgitterlösers
– Literaturrecherche zu Implementierung von parallelen Mehrgitterlösern
– Entwicklung einer effizienten Parallelisierungsstrategie für den Mehrgitterlöser in FS3D
– Implementierung der entwickelten Parallelisierungsstrategie des Mehrgitterlösers in FS3D
– Analyse der Performance der neu implementierten Parallelisierungsstrategie des Mehrgitterlösers und Vergleich mit der bestehenden Implementierung
– Schriftliche Dokumentation und Diskussion der Ergebnisse
Voraussetzungen:
– Grundkenntnisse in Linux und Fortran
Betreuer:
– Prof. Dr.-Ing. Michael M. Resch
– Dipl.-Ing. Philipp Offenhäuser (offenhaeuser@hlrs.de), HLRS
– Dipl.-Ing. Martin Reitzle, ITLR
– Toni Peter, M.Sc., HLRS
Ausgabe: ab sofort, bei Interesse bitte Philipp Offenhäuser (offenhaeuser@hlrs.de) kontaktieren