如何使用并行处理在高性能计算机上为CFD生成3D网格

在不到两个小时的时间内，HPC集群就可以解决描述飞机起飞的大规模模拟。事实上，求解器的速度非常快，以至于网格划分往往会主导CFD模拟的挂钟时间。

与万博Ansys流利，然而，工程师现在可以使用并行处理来生成3D网格，大大减少了模拟时间。

大型CFD网格不再需要大量内存

在过去的一年里，Fluent已经采取了许多措施来加快网格划分过程。例如，工程师可以使用基于任务的，水密几何工作流程不需要什么培训就能处理真实的工业案例。

将一辆F1赛车放在一个核心上需要307 GB的RAM。当相同的网格
运行在16核集群上，每个核心的RAM需求
降至37gb或更少。

网格加速的下一个自然步骤是从串行处理转移到并行处理。

然而，速度并不是限制大网格使用的唯一因素。历史上，创建这些网格需要大量的RAM。

例如，在单个核心上进行几何网格划分可以用数亿个单元来压倒该核心的RAM。然而，网格开始定期超过10亿个细胞的标记。

在单个核心上生成这些大型网格的用户除了解决模拟所需的HPC集群外，通常还需要大量的RAM。

然而，并行网格将问题分布到多个核心，每个核心都有自己的RAM集。当在多个核上进行网格划分时，每个核的RAM需求就会降低。这为更多Ansys用户开放了大型3D网格的使用。万博

如何使用并行处理Fluent生成CFD的3D网格

传统上，平行网格划分仅限于预先划分分区或同时划分表面和体积的方法。这些方法可以产生次优网格，具有低可伸缩性，并可能错过几何结构中的关键特征。

网格是通过并行处理生成的——每种颜色都描绘了各个部分
由一个进程创建的网格。所有的Fluent流程都可以工作
一起填充活流体/固体空间。

Fluent的Mosaic-enabled聚六进算法已经证明了自己的几何保真度，网格质量，细胞计数和求解速度。扩展马赛克网格技术以包括分布式并行体网格是很自然的。

因此，Ansys 2019 R1版万博本的Fluent为聚六核体网格划分的各个阶段引入了分布式并行算法。这意味着粘性边界层，笛卡尔核和连接两者的多面体胶都使用并行处理进行网格划分。

Fluent使用一种正在申请专利的算法来设置自适应分区接口，该接口在整个网格划分过程中会多次更改。这确保了负载是平衡的，并且在啮合元件时没有人为的约束。

这些柔韧的分区还确保:

• 在界面或几何表面之间没有形成银条空间。
• 保形网格具有较高的精度。
• 为了平行啮合，不改变表面网格。
  

如何使用并行处理和HPC为CFD创建3D网格

那么，这对Ansys用户意味着什么呢?万博这意味着他们可以在给定的时间线内解决更多的设计变体。这最终会导致更优的设计。

对于需要大量网格的应用程序，这意味着在同一天得到设计问题的答案。

此外，由于硬件限制，这些应用程序可能对一些人来说是遥不可及的。突然之间，情况可能不再是这样了。

要了解更多关于网格的知识，请阅读相关文章万博Ansys的镶嵌网格技术．