High Performance Computing (HPC) in Vlaanderen - Koninklijke ...

elektrochemisch massatransport; vliegtuig aërodynamica: ontwikkeling van hogereorde Residu Distributie schema’s op niet gestructureerde roosters; Aerothermodynamicavoor ruimtevaart; Studie van Microgasturbines. (H. Deconinck, VKI)• Er wordt een explosie van de behoeften in rekencapaciteit tijdens de komendetwee jaar verwacht. Het is duidelijk dat om competitief te zijn met buitenlandsegroepen een zeer krachtig parallel rekenplatform zal nodig zijn, berekeningen op500 tot 1000 processoren zijn geen uitzondering meer in deze branche.(H. Deconinck, VKI)• Verdere LES toepassingen in turbulente verbranding met focus op de zgn.Conditional Moment Closure modellen. LES toepassingen in aeroakoestiek:caviteiten, fans, uitlaatdempers van wagens. LES toepassingen biologischestromingen: stroming in bovenste luchtwegen m.i.b. van aërosol deeltjes. Verderook simulaties van stromingen waar het niet-deterministische karakter vanbepaalde gegevens (bijv. inlaatvoorwaarden, geometrie) of variabelen (viscositeit,constanten in turbulentiemodellen) automatisch in rekening wordt gebracht.Dergelijke simulaties vragen ongeveer 128 dagen continu rekenen op 1 processor.Een cluster van 64 tot 128 processoren zou toelaten dit te beperken tot ongeveer1 à 2 dagen wat gewenst is bij onderzoek teneinde nieuwe modellen efficiënt tekunnen uittesten. Gezien de verschillende toepassingen binnen de onderzoeksgroepzou een cluster van 256 à 512 processoren, continu ter beschikking van degroep, gewenst zijn. (C. Lacor, VUBrussel)c) Baanbrekend onderzoek met HPC-infrastructuur van 100 Teraflops• Op gebied van turbulentiemodellering zou met een uitgebreidere rekenkracht hetonderzoek zich meer toespitsen op het genereren van referentiedata door DNS ofzeer fijne LES berekeningen. Bovendien kan met uitgebreidere rekenapparatuuronderzoek gedaan worden naar specifieke fysische interacties, om rigoureuzeremodellering toe te laten. Dit type onderzoek werd binnen onze onderzoeksgroeptot nu toe steeds vermeden wegens computationeel onhaalbaar. Het kalibreren vanparameters aan de hand van benchmark stromingen, zoals courant bij RANSmodellering, is bij LES en hybride RANS/LES modellering veel minder bruikbaar,omdat bij iedere kleine aanpassing van een parameter opnieuw de ganse LESberekening moet uitgevoerd worden. Subgridmodellering vergt dus meer fysischinzicht en een ietwat gesofisticeerdere manier van modellering, en hiervoor zijnzulke numerieke experimenten onmisbaar. Ook subgridmodellering vancomplexere fluïda, zoals interactie van bellen of vaste deeltjes met turbulentie,turbulente verbranding en plasma’s, vergen hoog geresolveerde numeriekeexperimenten ter verduidelijking van de fysische interacties. Tenslotte zou grotererekenkracht toelaten om de ontwikkelde modellen te gebruiken in toepassingen dieveel dichter bij de realiteit van industriële stromingsproblemen staan dan de ietwatacademische testgevallen die nu uitgerekend worden.• Op gebied van turbulente verbranding is de stap nog niet gezet naar de koppelingvan LES met PDF (of FDF), wegens gebrek aan rekenkracht. Het is duidelijk dat detoekomst in het onderzoek zich in dit domein bevindt. Er is in het bijzonder eensterke toename aan interesse in vlammen met swirl, wat steevast gepaard gaatmet grootschalige unsteadiness die niet kan gecapteerd worden met de RANStechniek.Hierin zoud baanbrekend onderzoek kunnen verricht worden in hetdomein van de modellering van interactie tussen turbulentie en verbranding(micro-mengmodellen, met nadruk op een betere modellering van de conditionelescalaire dissipatiesnelheid). Ook zou de stap kunnen gezet worden naar hetsimuleren van spray combustion. Hiervoor is de koppeling LES-FDF ideaal, maar dehuidige rekenkracht laat deze stap niet toe. Ook hier zal baanbrekend werk kunnenverricht worden in het domein van de ontwikkeling van micro-mengmodellen,gebaseerd op een betere modellering van de conditionele dissipatiesnelheid (wathier nog complexer is door de verdamping van druppels). Ook in het domein vanbrand is het noodzakelijk om de grootschalige unsteadiness te resolveren, zodathet gebruik van LES zich opdringt. Hier ligt de beperking voornamelijk in degeometrie: er zijn heel veel rekencellen nodig om een betrouwbare LESberekeningte doen van brand in een realistisch gebouw. (E. Dick, UGent)61