Рис. 4. Обтекание кругового цилиндра (число Рейнольдса
Re
= 1000
)
собой скорости движения ВЭ. На рис. 4 приведен пример расчета об-
текания кругового цилиндра с образованием за ним вихревой дорожки
Кармана.
Процедура определения скоростей вихревых элементов является
наиболее затратной с вычислительной точки зрения, особенно при
увеличении числа ВЭ, поскольку для этого приходится учитывать вза-
имное влияние всех пар ВЭ. Несколько менее трудоемкими, но тем не
менее достаточно затратными являются операции реструктуризации
вихревой пелены и вычисления аэродинамических нагрузок, действу-
ющих на профиль.
Таким образом, решение серии задач расчета обтекания профилей
под различными углами атаки требует выполнения большого объема
вычислительной работы, при этом следует учитывать однотипность и
независимость отдельных задач. В каждой из задач с помощью ал-
горитма МВЭ моделируется обтекание профиля под фиксированным
углом атаки и определяются аэродинамические нагрузки, действую-
щие на него. В силу независимости этих задач наиболее очевидным
является внешнее распараллеливание — одновременное решение не-
скольких задач. Использование большого числа вычислительных мо-
дулей дает возможность проводить несколько расчетов одновременно;
по мере завершения отдельных расчетов и освобождения соответству-
ющих модулей на них запускается процесс решения следующих задач.
В разработанном авторами программном комплекс POLARA реа-
лизовано также внутреннее распараллеливание — параллельное вы-
полнение наиболее трудоемких этапов алгоритма внутри решения од-
ной задачи расчета обтекания профиля. Использование данного меха-
низма позволяет оптимизировать загрузку вычислительных модулей
при решении большой серии задач, а также сократить временн ´ые за-
траты при решении малой серии задач или единственной задачи, ко-
торая может иметь высокую вычислительную сложность. Возможно
использование обоих типов параллелизма одновременно, причем чи-
сло вычислительных модулей, выделяемых под решение различных
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 4
91
