нем) интенсивность обменов данными между задействованными в рас-
чете вычислительными модулями становится существенной, поэтому
для повышения эффективности работы программного комплекса бы-
ла исследована возможность применения для этих целей технологии
OpenMP. С ее помощью были распараллелены те же три наиболее
трудозатратные операции, что и при использовании MPI.
При проведении расчетов на вычислительных модулях с общей
памятью на 2–8 вычислительных ядрах установлено, что выигрыш по
времени, достигаемый за счет использования OpenMP, не превышает
нескольких процентов по сравнению с применением MPI. В связи с
этим данная возможность практически не использовалась, посколь-
ку применение MPI позволяет сделать программу универсальной —
она может работать на системах как с общей, так и с распределен-
ной памятью. При этом для целей внутреннего распараллеливания
может использоваться произвольное число вычислительных модулей,
которые могут находиться на различных узлах кластера. В послед-
нем случае эффективность распараллеливания снизится, но такая воз-
можность необходима для решения сложных задач, когда в расчетной
схеме присутствуют десятки-сотни тысяч ВЭ.
Параллельные алгоритмы моделирования динамики вихре-
вых структур.
Метод вихревых элементов может быть обобщен
на случай моделирования пространственных течений идеальной не-
сжимаемой среды. Однако если в двумерном случае в качестве ВЭ
всегда используется изолированный круглый вихрь (вихрь Рэнкина),
то для решения пространственных задач разработано достаточно мно-
го моделей различных ВЭ, каждая из которых имеет определенные
достоинства и недостатки. Также существенную сложность предста-
вляет “сопряжение” вихревого слоя на поверхности обтекаемого тела
с полем завихренности в потоке.
В работе [13] предложена модель симметричного вортона-отрезка,
позволяющая с достаточной для практических целей точностью и при-
емлемыми затратами машинного времени решать широкий класс задач
расчета внешнего обтекания тел и особенно эффективная при моде-
лировании динамики вихревых структур. Она, в частности, позволяет
моделировать такие эффекты как изгиб, удлинение и перезамыкание
вихревых нитей. При решении этих задач область течения считается
безграничной, в начальный момент времени в нее помещается вихре-
вая структура, дальнейшее движение которой моделируется в процессе
расчета. Данная вихревая структура моделируется множеством из
N
вортонов-отрезков, каждый из которых характеризуется двумя вектор-
ными параметрами — радиус-вектором вортона
r
i
и вихревым векто-
ром
h
i
, а также скалярным параметром — интенсивностью вихревого
отрезка
Γ
i
.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 4
95
