報告書番号

U95063

タイトル（和文）

自由液面解析コード（ＦＲＥＳＨ）の開発－３次元化と並列化－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF FREE-SURFACE HYDRAULIC ANALYSIS CODE-3D MODELING WITH PARALLEL COMPUTER-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

自由液面の挙動を精度よく再現するために開発した自由液面解析コード（ＦＲＥＳＨ－２Ｄ）の適用対象拡大のためにコードの３次元化を行った。３次元計算を安定かつ高速に行うためにポアソン方程式の解法を行列解法に変更するとともに，流体の体積移動の際に生ずる誤差を自動的に補正する機能を追加した。３次元ダムブレイク現象を対象に検証計算を行ったところ，体積移動の際に生ずる誤差を最小限に抑えながら，複雑な液面形状の変化を定性的に再現することが出来た。また，本コードの計算時間を短縮するために領域分割法によりコードの並列化を行った。日立の並列計算機ＳＲ２００１を用いて，計算速度を計測したところ，計算規模が約１５万のとき１２ＰＥで速度向上比を９倍になること，計算規模が約３万のとき８ＰＥで速度向上比がピークになることが分かった。

概要 （英文）

THE FREE-SURFACE ANALYSIS CODE (FRESH-2D,VOFMETHOD) DEVELOPED TO CALCULATE 2-DIMENSIONAL FREE-SURFACE BEHAVIOR WITH HIGH PRECISION,WAS EXTENDED TO 3-MENSIONAL NUMERICAL ANALYSIS WITH SOME IMPROVEMENT.WE MODIFIED THE POISSON EQUATION MATRIX-SOLUTION METHOD TO OBTAIN A STABLE AND EFFICIENT 3D NUMERICAL ANALYSIS,WITH AUTOMATIC REDUCTION OF ERROR IN THE VOLUME MOVEMENT FLUID.USING THIS CODE,WE QUANTITATIVELY REPRODUCE OF THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A COMPLICATED SURFACE CONFIQURATION IN A 3-DIMENSIONAL DAM-BREAK PROBLEM. FURTHER MORE,A PARALLEL PROCESSING VERSION WAS MADE USING THE DOMAIN DECOMPOSITION METHOD TOSHORTEN THE COMPUTATIONAL TIME. USING AN SR200 PARALLEL COMPUTER THE CALCULATION SPEED WITH 12 PES WAS 9 TIMES FASTER THAN WITH A SINGLE PE WITH 150,000 MESHES.ON THE OTHER HAND,THE SPEED FOR 30,000 MESHES WAS FASTEST WITH 8 PE S.

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