Simulação Numérica de Escoamentos com Superfícies Livres Empregando o Método Weakly Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics (WCSPH)e o Processamento em Paralelo com Unidades de Processamento Gráfico e a API Cuda

• Main Author: Souto, Helio Pedro Amaral
• Publication Date: 2017
• Other Authors: Góes, Josecley Fialho, Góes, Marciana Lima
• Format: Article
• Language: por
• Source: Revista Ciência e Natura (Online)
• Download full: https://periodicos.ufsm.br/cienciaenatura/article/view/24887
• topic: CUDA; Dinâmica dos Fluidos Computacional; Métodos de partículas; Smoothed Particle Hydrodynamics

Neste trabalho, é feita uma introdução ao método lagrangiano de partículas, livre de malhas, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) voltado para a simulação numérica de escoamentos de fluidos newtonianos compressíveis e quase-incompressíveis. A busca pelas partículas vizinhas, dependendo do algoritmo utilizado, pode chegar a um custo computacional da ordem de N^2, onde N é a quantidade de partículas usada na simulação numérica. Portanto, buscou-se desenvolver um simulador numérico, paralelizado empregando-se a Application Programming Interface (API) Compute Unified Device Architecture (CUDA). A CUDA possibilita o processamento em paralelo empregando os núcleos das Graphics Processing Units (GPUs) das placas de vídeo. Os resultados numéricos foram validados considerando-se a resolução do problema do escoamento, bidimensional e tridimensional, de um fluido newtoniano, em um vertedouro com degraus de uma barragem.