Fidelity LES çözücüsü, büyük girdap simülasyonlarının (LES) pratik uygulamasını çok çeşitli mühendislik uygulamalarına genişleten, sektörün ilk yüksek doğruluklu hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) çözücüsüdür. En zorlu akışkanlar dinamiği problemlerinin üstesinden gelmek üzere tasarlanan bu çözüm, aeroakustik, aerodinamik, yanma, ısı transferi ve çok fazlı CFD’lerde geleneksel olarak karmaşık problemleri doğru bir şekilde tahmin eder. Fidelity LES yazılımı, hem bilgisayar işlem birimlerini (CPU’lar) hem de grafik işlem birimlerini (GPU’lar) kullanma yeteneğiyle sektöre bir paradigma değişimi getirerek LES simülasyonlarının işlem süresini günlerden saatlere indirir. Çözücü, mümkün olduğunca az bellek tüketecek şekilde optimize edilmiştir ve düzinelerce düğümde yüzlerce GPU’ya doğrusal olarak ölçeklenebilir.

Küresel Benzersizlik

Aynı yüzey ve üretim alanı dağılımı göz önüne alındığında, mesh, bölümlendirmeden bağımsız olarak benzersiz bir sonuçtur

Ölçek Çözümleme için Doğal Kalite

Doğal kaliteye sahip mesh’ler üretir (yer değiştirme vektörüyle hizalanmış yüz normalleri, hacimler hareket altında sürekli olarak deforme olur) ve hacmin büyük bölümlerinde düzenli izotropik topolojileri kolayca destekler

Sınır Hücreleri Tam Oturur

Kesik hücreler veya gömülü sınırlar yok; dışbükey olmayan sınır hücrelerini de destekleyen, vücuda tam olarak uyan bir yaklaşım

HPC için Ölçeklendirilebilir

Algoritmik olarak büyük paralelliklere uygundur, akış çözücüsüyle aynı hesaplama kaynaklarını (büyük CPU sayıları) kullanacak şekilde tasarlanmıştır, bu da büyük veri dosyalarının daha az hareket etmesiyle sonuçlanır

Hızlı Mesh Tasarımı

Voronoi diyagramlarının Öklid uzaklık özellikleri nedeniyle, mesh dilimleri çok hızlı ve daha az hesaplamayla önizlenebilir, bu da ağların hızlı tasarlanmasını ve iterasyonunu sağlar

Uzunluk Ölçeği Bağımsızlığı

Hacimsel ve yüzey özelliği uzunluk ölçekleri birbirinden ayrılarak karmaşık geometriler ve uzunluk ölçeği farklılıkları için sağlam ağ oluşturulmasına olanak tanır

KEEP Şeması

Çeşitli çoklu fizik simülasyon tiplerine uygun, kararlı ve düşük dağılımlı bir metodoloji sağlamak için Kinetik Enerji ve Entropi Koruma şemalarının kullanımı

Eğik-Simetrik(skew-symmetric) Operatörler

Eğik simetrik operatörlerin kullanımı kanıtlanabilir kararlılığa olanak tanır ve ağın farklı bölgelerinde 2. ila 4. derece doğruluk sağlar

HPC için Ölçeklendirilebilir

HPC mimarilerinde büyük ölçüde paralel olacak şekilde tasarlanmıştır. Kodun GPU tabanlı sürümü (hem AMD hem de Nvidia donanımlarını destekler) de büyük ölçüde paraleldir ve maliyet ve sonuç elde etme süresini azaltmak için en son teknoloji donanımlardan yararlanabilir.

DDES’e Kıyasla Gelişmiş Doğruluk ve Performans

Duvar modelleme paradigması ve DDES’in kalkanlama işlevlerine duyarlılığı nedeniyle, birçok durumda WM-LES’imiz hibrit RANS/LES yöntemlerine kıyasla gelişmiş performans ve doğruluk göstermiştir.

Duvar Modelleme Yaklaşımı

Sadece dış sınır tabakası yapılarını (mesh ile) çözümlemek ve duvar modellerinden yararlanmak, endüstriyel açıdan ilgili simülasyonlar için işlenebilir ağ boyutlarına olanak tanır

Zamana Bağlı Simulasyonlar

Akustik gibi belirli ilgi alanları, ilgili akış özelliklerini doğru bir şekilde karakterize etmek için zamana bağlı bir yaklaşım gerektirir. Yazılımımız, sonuçlardan eyleme dönüştürülebilir bilgilerin çıkarılmasını kolaylaştırmak için hem çözücüyü hem de ek zamana bağlı son işlem yardımcı programlarını içerir

Yüksek Hızlı Akışlar

Sıkıştırılabilir formülasyon, ses altı, ses ötesi, ses üstü ve hatta hipersonik rejimler arasında değişen akış alanlarını karakterize etme yeteneğini göstermiştir

Aeroakustik

LES, aeroakustik simülasyonunda son derece değerli olduğunu kanıtlamıştır ve CharLES, akustiği anlamak için hem yüksek hem de düşük hızlı akışlarda kullanılmıştır. Ffowcs Williams-Hawking (FW-H) yaklaşımı kullanılarak gürültü yayılımının ek son işleme tabi tutulması uygulanmıştır

HPC Kaynaklarını Geliştirme

CPU kaynaklarındaki akış çözücülerinin 105-106 eşzamanlı seviyeye başarılı bir şekilde ölçeklenmesi

Maliyet verimlilikleri nedeniyle GPU hızlandırmasından yararlanmak için kod tabanı geçişi yapıldı (dolar bazında yaklaşık 10 kat daha ucuz)

• Voronoi Mesh: Karmaşık geometriler için hızlı, ölçeklenebilir ve kararlı mesh oluşturma

• LES Çözücüsü: Doğru LES için gelişmiş sayısal yöntemler ve olağanüstü ölçeklenebilirlik

• GPU Hızlandırma: Büyük LES simülasyonları için GPU hesaplamasından yararlanan çözücü geliştirmeleri

• Yüksek Hızlı Simulasyonlar: Karmaşık senaryoların günler değil saatler içinde doğru simülasyonu

• Analiz Araçları: Büyük veri kümeleri için sağlam post-process yetenekleri

• Boyutsal Azaltma: Yüksek doğruluklu, zamana bağlı verileri işlemek ve analiz etmek için verimli araçlar

• Akustik Tahminler: Uzak alan akustiği için Ffowcs Williams-Hawkings formülasyonunun verimli bir şekilde uygulanması

• Nicel Görüntüleme: Hızlı hesaplama ve veri analizi için PNG’leri özel meta verilerle zenginleştirme

• Modal Ayrıştırma: Hem görüntü hem de tam alan verileri için çeşitli yöntemler