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圖4：Fluent并行架構(gòu) 在并行Flunet進(jìn)程中，每一個(gè)進(jìn)程（以及串行進(jìn)程）均擁有獨(dú)一無二的ID標(biāo)識(shí)。其中，主進(jìn)程被分配為 ID node_host（=999999）。主機(jī)負(fù)責(zé)從 node-0 獲取消息，并對所有數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)操作（如打印、顯示信息以及寫入文件等），這與串行求解器的操作方式保持一致（圖5）。

互連通道從平面?zhèn)鬏斁€走向垂直結(jié)構(gòu)，平面和垂直的過渡、阻抗不連續(xù)、多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和高密度布線，在此立體小尺度結(jié)構(gòu)下，反射、串?dāng)_、衰減嚴(yán)重制約了高速并行和串行信號(hào)的傳輸性能。

Fluent軟件并行效率測試一、導(dǎo)言 Fluent軟件是ANSYS旗下一款通用CFD仿真軟件，市場占有率比較高，能夠進(jìn)行流體、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等多種工程場景和模型的仿真分析。

目前，Ansys軟件也支持使用Slurm來完成并行求解作業(yè)的任務(wù)提交和管理，本文介紹Ansys Fluent 2023R1版本并行求解作業(yè)提交到Slurm系統(tǒng)的相關(guān)操作。 一. Ansys RSM方式提交 1、首先在Linux集群管理節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)Ansys RSM Launcher服務(wù)。

在設(shè)置好環(huán)境變量后，大家接下來關(guān)心的應(yīng)該是Fluent支持的串行與并行了，因?yàn)樵诰帉慤DF時(shí)，這個(gè)UDF可以編寫成串行的也可以編寫成并行的，但不同版本Fluent對于它的真串行和真并行還是有區(qū)別的。

幾種設(shè)置串行計(jì)算方法</strong></p><p><br></p><p><strong>2.1 串行計(jì)算</strong></p><p><br></p><p>ANSYS 2020R2之前的版本，包含ANSYS 2020R2版本都可以使用串行進(jìn)行計(jì)算，只不過需要通過命令行啟動(dòng)。ANSYS 2020R2之后的版本是無法使用串行計(jì)算的，也就是UDF必須并行化。

</p><p> Processing Options表示計(jì)算是串行還是并行，所謂串行即使用一個(gè)CPU進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算速度較慢。并行則是使用多個(gè)CPU計(jì)算，計(jì)算速度快，但是對電腦要求也高，普通的工作電腦沒有多個(gè)CPU，<strong>實(shí)際上只要CPU是多核的就可以使用并行計(jì)算（可以查看自己的電腦CPU是幾核）。

從實(shí)現(xiàn)方法上講，采用基于C語言的GPU并行計(jì)算方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CPU串行計(jì)算方法。GPU并行計(jì)算方法相比于傳統(tǒng)的CPU串行方法有著一定倍數(shù)的加速比，可以提高效率縮短計(jì)算時(shí)間。將GPU并行計(jì)算方法和基于系統(tǒng)識(shí)別的ROM方法相結(jié)合，可以得到更可觀的加速效果。

根據(jù)空氣在流道內(nèi)的流通方式，電池內(nèi)部的冷卻模式主要分為串行風(fēng)冷和并行風(fēng)冷。如圖1所示，串行風(fēng)冷時(shí)冷卻空氣從電池一側(cè)通入，依次流經(jīng)各個(gè)單體。如圖2所示，并行風(fēng)冷時(shí)冷卻空氣均勻流經(jīng)并列排布的單體間隙。相比于并行風(fēng)冷，串行風(fēng)冷下冷卻空氣在流動(dòng)過程中逐漸被加熱，與單體的溫差逐漸減小，對流換熱能力下降，靠近出口側(cè)的單體散熱效果比進(jìn)口側(cè)差，溫度分布均勻性較差。

特性支持串并聯(lián)雙LED驅(qū)動(dòng)和GPIO控制器串并聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器支持一個(gè)串行輸入56個(gè)并行led或三串行輸入16個(gè)并行ed為每個(gè)串行輸入。支持4-16mA可調(diào)電流源驅(qū)動(dòng)，無限流電阻支持LED熄滅模式，實(shí)現(xiàn)省電功能提供級(jí)聯(lián)能力，提供更多的LED驅(qū)動(dòng)輸出。

我們可以發(fā)現(xiàn)“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)的并行效率也是優(yōu)于其他仿真云平臺(tái)，且在每個(gè)核數(shù)下都保持著較高的并行效率。 結(jié)論綜上所述，“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)在進(jìn)行Fluent穩(wěn)態(tài)仿真分析時(shí)，無論是計(jì)算時(shí)間還是并行效率，均優(yōu)于其他仿真云平臺(tái)。

五、結(jié)論綜上所述，“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)在進(jìn)行Fluent瞬態(tài)仿真分析時(shí)，其性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他仿真云平臺(tái)的?！吧窆し弧备咝阅芄I(yè)仿真平臺(tái)以超算HPC集群作為硬件支撐，實(shí)現(xiàn)了跨節(jié)點(diǎn)大規(guī)模并行計(jì)算，可以滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型和算法仿真時(shí)對大量計(jì)算資源的需求，縮短了大規(guī)模仿真用時(shí)，為工業(yè)設(shè)計(jì)的高效運(yùn)行提供保證。十四五期間，工業(yè)數(shù)字化將是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主路線。

</strong>同樣AMGCG方法曲線UNAP始終在AMGCL下方，<strong style="color: rgb(15, 133, 214);">串行時(shí)耗時(shí)減少31.6%、10進(jìn)程并行時(shí)耗時(shí)減少17.4% 。

⑥并行跟蹤粒子時(shí)，如果啟用了共享內(nèi)存選項(xiàng)（《用戶指南》中的“離散相模型”的并行處理），則DPM模型不能與歐拉多相模型一起使用。（請注意，在并行運(yùn)行時(shí)，使用消息傳遞選項(xiàng)可以使所有多相流模型與DPM模型兼容。）要從單相模型更改為多相模型，您將需要執(zhí)行一系列步驟。您將必須先設(shè)置混合溶液，然后再設(shè)置多相溶液。

解決問題時(shí)間與超級(jí)計(jì)算機(jī)性能趨勢對比 對于大規(guī)模稀疏線性方程組，原有串行和小規(guī)模并行模式下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法容易導(dǎo)致并行求解性能低下或失敗。

這在以下方面得到了證明：在一組17個(gè)工業(yè)案例中，與串行生成的網(wǎng)格數(shù)量相比，其中13個(gè)案例在不同的核數(shù)并行范圍內(nèi)生成的總網(wǎng)格數(shù)量差異小于0.1％，其余算例顯示網(wǎng)格變化小于0.9％。下面的網(wǎng)格一致性示例是對直升機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬。

仿真結(jié)果迭代完成之后仿真云圖如下所示：仿真平臺(tái)對比我們進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械穩(wěn)態(tài)分析時(shí),“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)與其他兩家仿真云平臺(tái)的硬件參數(shù)如下表所示：計(jì)算過程中三個(gè)平臺(tái)的一些輸出日志如下圖所示：本次仿真并行規(guī)模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個(gè)平臺(tái)無法進(jìn)行跨節(jié)點(diǎn)并行，并行規(guī)模無法進(jìn)一步擴(kuò)大），我們在SimForge

、并行總線和完整輸電系統(tǒng)進(jìn)行仿真；多物理場 流固耦合：流場和應(yīng)力場同時(shí)進(jìn)行仿真，在Workbench中可方便地進(jìn)行仿真； 電機(jī)：電機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的多物理場問題，它涉及到電磁、結(jié)構(gòu)、流體、溫度場等多個(gè)領(lǐng)域； FSI熱分析：流固耦合問題中涉及傳熱及熱應(yīng)力； 熱結(jié)構(gòu)分析：溫度場和應(yīng)力場同時(shí)仿真；下載地址：Ansys各版本安裝包

主流求解器如 ANSYS Fluent, CFD++, OpenFOAM 都能利用GPU大幅加速求解過程，尤其是在LES等需要海量計(jì)算的模型上。CPU單核計(jì)算(不適用): 核心求解過程完全依賴并行計(jì)算。2. 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞-涉及算法: 核心算法: 隱式有限元法。原因：結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析、模態(tài)分析、疲勞壽命預(yù)測等都屬于隱式分析。