Der Solver der nächsten Generation

Einführung in den skalierbaren Solver

In dem Bemühen, die Lösungseffizienz von Autodesk® CFD kontinuierlich zu verbessern, steht nun als Solver-Option der skalierbare Solver zur Verfügung. Dieser Solver wurde speziell für große Simulationen mit einer Größenordnung von 10 bis 50 Millionen Elementen entwickelt. Im Gegensatz zum klassischen Solver ermöglicht der skalierbare Solver jedem Prozess die Ausführung in mehreren Threads als ein Prozess-Thread-Hybrid und ist darauf ausgelegt, die Leistung des Zwischenspeichers zu optimieren. Mit dem Solver wurde die Lösungszeit für große Modelle unter Verwendung mehrerer Rechenknoten erheblich verkürzt. Die Leistung bei kleineren Modellen mit einem einzigen Rechenknoten ist mit der des klassischen Vorgabe-Solvers vergleichbar.

Die Architektur des skalierbaren Solvers eignet sich ideal für Systeme mit einer großen Anzahl von Prozessoren und Clustern mit mehreren Rechenknoten. Er arbeitet problemlos mit Systemen, die eine Standardnetzwerkverbindung verwenden. Verbindungen mit einer höheren Leistungsfähigkeit, wie z. B. InfiniBand, verbessern die Lösungsgeschwindigkeit noch zusätzlich. Sie sind jedoch nicht erforderlich, um die Vorteile nutzen zu können.

Unterstützte Funktionen

Der skalierbare Solver unterstützt die folgenden Funktionen:

• Nicht kompressible Strömung
• Transiente Strömung
• Thermisch (ohne Wärmestrahlung)
• Laminare und turbulente Strömung (K-Epsilon- und vorgabemäßiges K-Omega SST- und K-Omega SAS-Modell)
• Die folgenden Advektionsschemata: ADV1 ADV2, ADV4 und ADV5
• Skalare
• Zeitabhängige Randbedingungen
• Die folgenden Materialtypen:
  • Fluide mit konstanter oder variabler Eigenschaft (Dichte, Viskosität, Wärmekapazität, spezifische Wärme), Festkörper, verteilte Widerstände einschl. Flächenteile, interne Lüfter und Gebläse
  • Nichtnewtonsche Fluide
  • Anisotrope Leitfähigkeit für Volumenkörper (Kxx, Kyy, Kzz)

Aktivieren des skalierbaren Solvers

Führen Sie einen der folgenden Schritte aus, um den skalierbaren Solver zu aktivieren:

• Wählen Sie im Dialogfeld Lösen den skalierbaren Solver als Solver-Computer aus.
• Wählen Sie im Dialogfeld Solver-Manager den skalierbaren Solver als Solver-Computer aus.
• Wählen Sie im Dialogfeld Solver-Computer den skalierbaren Solver als Solver-Computer oder Konfiguration aus.

Einzelknoten

Autodesk® CFD definiert automatisch die folgenden Konfigurationsoptionen zum Aktivieren des skalierbaren Solvers:

Konfigurationsoption	Beschreibung
Sockets / Knoten	Es wird in der Regel die Anzahl der Sockets an einem Rechenknoten festgelegt. Beachten Sie, dass für jeden Socket ein MPI-Vorgang gestartet wird.
Kerne / Sockets	Dies ist die physischen Kernanzahl pro Socket und definiert die Anzahl der CPU-Kerne pro MPI-Vorgang.
Hyper-Threading	Hyper-Threading wird nur verwendet, wenn die Affinität festgelegt wurde; virtuelle Kerne werden zum Ausführen von Arbeiten nicht geladen.
Affinität	Affinität weißt jedem Kern einen CPU-Kern zu. Dies kann zu einer Leistungsverbesserung führen, da das Betriebssystem nicht entscheiden muss, welcher Kern verwendet wird.
Konvergenzkriterien	Dies gibt an, welcher Kriteriengrenzwert für die Berechnung verwendet wird. Ein Wert von 0.01 eignet sich für die meisten Analysen.
Zeitschrittgröße	Diese Option wird verwendet, um eine feste Pseudo-Zeitschrittgröße festzulegen und wird nur selten verwendet.
Anzeige-Frequenz	Während der skalierbare Solver ausgeführt wird, sendet er die Ergebnisse in einem von der Anzeigefrequenz festgelegten Iterationsintervall an die CFD- Benutzeroberfläche. So können Sie die Ergebnisse in der gleichen Weise wie mit dem Vorgabe-Solver überprüfen, während die Simulation berechnet wird. Es stellt einen gewissen Zeitaufwand dar, die Ergebnisse nach jeder Iteration zu senden. Aus diesem Grund ist es für eine effiziente Kommunikation zwischen dem skalierbaren Solver und der Benutzeroberfläche empfehlenswert, einen Wert von 10 festzulegen. Wenn visuelle Aktualisierungen zu schnell erfolgen, können Sie die Kommunikation reduzieren, indem Sie die Anzeige-Frequenz auf einen Wert von 100 festlegen. Somit wird auch die parallele Leistungsfähigkeit verbessert.

Cluster

Um den skalierbaren Solver für die Verwendung mit einem Cluster zu konfigurieren, wenden Sie sich bitte an den technischen Support.