Parallelisierung von Software-Codes für numerische Strömungsmechanik

Die numerische Strömungsdynamik (CFD) ist eines der aufstrebendsten Gebiete der Strömungsmechanik, das zur Analyse von Strömungssituationen eingesetzt wird. Diese Analyse basiert auf Simulationen, die auf Computern durchgeführt werden. Bei komplexen Konfigurationen sind die Gitterpunkte so groß, dass die zur Ermittlung der Ergebnisse erforderliche Rechenzeit sehr hoch ist. Um die Berechnungszeit von CFD zu verkürzen, wird das parallele Rechnen eingesetzt, indem die verfügbaren Rechenressourcen genutzt werden. Für die Parallelisierung von CFD-Software werden Tools wie OpenMP, MPI, CUDA, Kombinationen dieser und einige andere verwendet. Dieses Buch bietet einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand der Technik in wichtigen CFD-Bereichen und Parallelisierungsstrategien für die entsprechende Software. Probleme im Zusammenhang mit der Komplexität der Rechenzeit und der Parallelisierung von CFD-Software werden hervorgehoben. Die Vorteile und Probleme bei der Verwendung von Werkzeugen für parallele Berechnungen zur Parallelisierung von CFD-Software werden kurz dargestellt. Offene Bereiche von CFD, in denen die Parallelisierung noch nicht sehr weit fortgeschritten ist, werden identifiziert, und es werden Werkzeuge für die parallele Datenverarbeitung vorgestellt, die für die Parallelisierung von CFD-Software nützlich sein können. Außerdem werden Vorschläge für künftige Arbeiten im Bereich der parallelen Berechnung von CFD-Software gemacht.