Hesaplamalı Akışkanlar Mekaniğinde Paralel İşlem

Abstract

Sıkıştırılamaz akış analizleri için geliştirilmiş ve denenmiş bir yazılım 2 ve 3 boyutta paralel işlem yapacak hale getirilmiştir. Geliştirilen yazılım Q1Q1 ve pQ2Q1 eleman tanımlamaları ile sonlu elemanlar yöntemine dayalı bir parçalı adım şeması ile sıkıştırılamaz akışı yöneten denklemleri uzay ve zamanda ikinci mertebe hassasiyet ile çözmektedir. Bu çözüm şemasında hareket denklemleri iki defa açık bir şema ile hız alanını bulmak üzere çözülmektedir. Hız alanını süreklilik denklemini sağlayacak şekilde düzeltmekte ve basınç alanını hesaplamakta kullanılan Poisson denklemi ise kapalı bir şema ile çözülmektedir. Basınç denklemi, hız denklemlerinden farklı olarak, bölgelere ayırma (domain decomposition) yöntemi ile çözülmektedir. Bu çalışmada keyfi şekilde paralel işlem yapılmasını sağlayacak düzeltmeler programa ilave edilmiştir.

In this study utilized is the second-order accurate (in both time and space) scheme which has been already developed and implemented for solution of the three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations. The scheme here is made to run on cluster of workstations working in PVM environment and using Q1Q1, pQ2Q1 element type. A second order accurate schemes, both in time and space, are implemented to solve complex flows. A modified version of the two step fractional method is used in time discretization of the momentum equation for both, the explicit and the implicit schemes. For the explicit scheme the momentum equation is solved twice and for the implicit scheme it is solved only once for each time step. The computer program which was mentioned previously is generalized for arbitrary parallel computation