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文档简介

第28章fluent并行处理Fluent支持并行运算,且提供检查和修改并行配置工具。你可用一个专用并行机(如多处理器工作站)或通过工作平台的网络运行Fluento下面介绍Fluent并行运算的特点。28.1并行运算简介Fluent并行运算确实是利用多个运算节点(处理器)同时进行运算。并行运算可将网格分割成多个子域,子域的数量是运算节点的整数倍(如8个子域可对应于1、2、4、8个运算节点)。每个子域或子域的集合)就会“居住”在不同的运算节点上。它有可能是并行机的运算节点,或是运行在多个CPU工作平台上的程序,或是运行在用网络连接的不同工作平台(UNIX平台或是Windows平台)上的程序。运算信息传输率的增加将导致并行运算效率的降低,因此在作并行运算时选择求解问题专门重要。举荐运行并行Fluent的操作步骤如下:开启平行求解器,选择运算节点数,详见28.2和28.3节。读入case文件,让Fluent自动将网格分割为几个子域。最好是在建立问题之后分割,因为这种分割和运算的模型有关(象非等形接触面、滑移网格、shell-conductionencapsulation的自适应)。假如你的case文件中包含滑移网格,或是在运算过程中要对非等形接触面进行修改,那就得用串行求解器进行分割。还有其他的方法进行分割,如在串行或并行求解器上进行手工分割。认真检查分割区域,如必要再重新分割,详见28.4.5节如何检查分割区域。进行运算,详见28.5节如何检查和提高并行运算。28.2开启并行求解器开启Fluent并行求解器的方法依靠于操作平台是专用并行机依旧工作站。28.2.1在UNIX系统下开启并行求解器能够在装有UNIX系统的专用并行机或工作平台网络上运行Fluent,如何运行如下:在多处理器UNIX机上运行Figure28.2.1:SelectSolver操纵面板在专用并行机(多处理器工作平台或大型并行机)运行Fluent,键入运行命令,点击Fluent中File—Run...,用SelectSolver(图28.2.1)操纵面板设定并行架构和求解器信息。在Version框里,点击3D和DoublePrecision来选择所求解问题是3D依旧2D问题,所采纳精度是单精度依旧双精度,然后点击Parallel选项。在Options框里,在Communicator下拉菜单中选择所要用的信息传输库。举荐选用Default库,因为它能够为并行机提供最全面的并行操作。那个地点还包含VendorMPI和SharedMemoryMPI(MPICH)。VendorMPI选用被机器硬件优化的信息传输库。假如机器上的硬件支持并行工具包,当选用Default时,Fluent会自动检测它。SharedMemoryMPI(MPICH)选用MPICH信息传输库(MPI公共域)。在Processes上选择并行运算的CPU数。点击Run按钮就能够进行并行运罢了,一旦求解器开始运行,就不需要任何其他的设备了。假如你想利用命令开始并行运算,可键入如下命令:fluentversion-tn[-pcomm][-loadhost][-pathpath]其中version可选择2d、3d、2ddp和3ddp,n指的是CPU数。其他的依照需要使用,使用时依照方括号提示的信息写(写时不包括方括号)。comm指的是并行传输库的名称,host指的是连接运算节点的主机(默认的是你使用的主机)名,path指的是Fluent.Inc安装的路径。!!一样,只有你想不用默认的传输库时才需要设置-pcomm。专用并行机上的传输装置和与它相关的传输库列表如下:vmpivendorMPIsmpisharedmemoryMPI(MPICH)netsocket在UNIX工作平台上运行在UNIX工作平台网络上运行Fluent,键入运行命令,点击Fluent中File—Run...用SelectSolver(图28.2.1)操纵面板设定并行架构和求解器信息。在Version框里,点击3D和DoublePrecision来选择所求解问题是3D依旧2D问题,所采纳精度是单精度依旧双精度,然后点击Parallel选项。在Options框里,在Communicator下拉菜单中选择Socket信息传输库。!!当起用并行网络版是,必须选择Communicator下拉菜单的Socket,除非VendorMPI支持集成。假如选用Default时,就会起用一个MPI并行版本,那就不能生成附加运算节点。在Processes上设置初始并行运算节点数。可先从1或0个节点开始,后面再生成其他节点,详见28.3.1节。(可选择)在HostsFile键入包含机器列表的文件的名字。假如Processes被设为0,Fluent会为文件中列出的每一台机器产生一个节点。点击Run按钮就能够进行并行运罢了。假如你想利用命令开始网络并行运算,可键入如下命令:fluentversion-t1-pnet(用socket传输装置)fluentversion-t1-pnmpi(用网络MPI传输装置)如此就能够在工作平台上的某个运算节点上开启求解器了,然后用NetworkConfiguration操纵面板添加远程工作平台上的运算节点,详见28.3.1节。假如键入如下命令:fluentversion-t0-pnet[-cnf=hostsfile](用socket传输装置)fluentversion-t1-pnmpi[-cnf=hostsfile](用网络MPI传输装置)如此就能够开启远程机器上的运算节点的操纵程序。假如设置了-cnf=hostsfile,则在hostsfile文件中列出的每个机器都被设为一个运算节点,详见28.3.1节。28.2.2在Windows系统下开启并行求解器能够在装有Windows系统的专用并行机或网络Windows平台上运行Fluent。在多处理器Windows机上运行在Windows系统下,可通过MS-DOS窗口开启Fluent专用并行版本。如在x处理器上开启并行版本,可键入fluentversion-tx在提示命令下,将version替换为求解器版本(2d、3d、2dpp、3ddp),将x替换为处理器的数量(如fluent3d-t3是在3台处理器上运行3D版本)。假如Fluent命令不被识别,1.5.3节介绍了如何修改用户的环境变量。在Windows工作平台上运行有两种方法在Windows工作平台网络上运行Fluent:一种是用RSHD传输装置软件,另外一种是采纳硬件支持的信息传输接口(VMPI)。参考Windows并行安装说明书来安装。启动说明书是在假定机器差不多装了必要的软件(遵照安装说明书安装)前提下的。启动基于RSHD的Fluent并行版本假如你的机器是采纳RSHD软件进行网络传输的,在命令提示符中键入:fluentversion-pnet[-pathsharename][-cnf=hostfile]-tnprocsversion必须用你所运行的Fluent版本(2d、3d、2ddp、3ddp)代替。-pathsharename是用通用命名标准设定Fluent.Inc路径的网络共享名。只有你不是在安装Fluent的那台机器上运算才进行这项操作,假如是在同一台机器上进行运算就不必键入这项信息。例如,Fluent是安装在computer1上,就将sharename用共享路径\\computer1\Fluent.Inc代替。-cnf=hostfile指定所有你要运行并行工作的运算机列表的文件。假如那个文件不在系统默认的路径下,就要给出它的全路径。用Notepad类文本编辑器生成hostfile,仅有的要求确实是文件名中不能含有空格,如hosts.txt是对的,而myhosts.txt不行。那个hostfile要包含如下内容:computer1computer2!!列表中的第一个运算机必须是你所使用的运算机。假如网络上的运算机是多处理器,可将它在列表中多写几次。例如,computer]有两个CPU,在hosts.txt中就要将computer1列两次,如下:computer1computer1computer2假如你没有用-cnf选项,Fluent会在命令栏里进行nprocs操作。然后就能够用Fluent里NetworkConfiguration操纵面板在工作站上引入交互式运算节点。-tnprocs设置所用节点数。假如-cnf被选用,hostfile就会自行选择那几台运算机用于并行工作。例如,hostfile里列有10台运算机,而你只想用其中的5个节点进行运算,就能够将nprocs设为5(即-t5),Fluent就会用hostfile中列出的前5台运算机工作。可用NetworkConfiguration操纵面板杀掉进程或是引入其他节点,详见28.3节。例子:对一个基于RSHD的3D问题,启用名字为hosts.txt的hostfile中前3台运算机进行并行运算的完整命令是:fluent3d-pnet-cnf=hosts.txt-path\\computer1\fluent.inc-t3启动基于Vendor-MPI的Fluent并行版本假如你的机器是采纳硬件支持的MPI软件进行网络传输的,在命令提示符中键入:fluentversion-pvmpi[-pathsharename][-cnf=hostfile]-tnprocs各选项的含义与上节中相同,但要注意以下两点:•hostfile是必须的。当使用MPI软件时不能用NetworkConfiguration操纵面板为工作站引入运算节点(注意:列表中的第一个运算机必须是你所使用的运算机)。•当使用MPI软件时不能用NetworkConfiguration操纵面板杀掉进程或是引入新的运算节点。例子:对一个基于Vendor-MPI的3D问题,启用名字为hosts.txt的hostfile中前3台运算机进行并行运算的完整命令是:fluent3d-pvmpi-cnf=hosts.txt-path\\computer1\fluent.inc-t328.3使用并行网络工作平台可利用在网络上连接的工作平台引入(杀掉)运算节点来形成一个虚拟并行机。即使一个工作平台仅有一个CPU,也承诺有多个运算节点共同存在。28.3.1配置网络若想将运算节点引入到几台机器上,或是对当前网络配置进行一些修改如当启动求解器时发觉主机上引入了太多的运算节点),可通过点击Parallel、Network'Configure...打开NetworkConfiguration操纵面板(见图28.3.1)来设置。网络结构Figure28.3.1:NetworkConfiguration操纵面板运算节点的标签从0开始顺序增加。除运算节点外,还有一个主机节点。Fluent启动时主机节点也自动启动,而退出Fluent时它也随之被关闭,在Fluent运行时它不能被关掉。而运算节点随时都能够关闭,节点0除外,因为它是最后一个运算节点,主机总是引入节点0,而节点0引入所有其他节点。引入运算节点的步骤引入运算节点的差不多步骤如下:在AvailableHosts列表中选取要引入节点的主机。假如所需要的机器未被列出,可在HostEntry里手工增加一个主机,或是从hostdatabase中复制所需要的主机(见28.3.2节)。在SpawnCount里为每个被选主机设置运算节点数。点击Spawn按钮,新的节点就会被引入,并被添加到SpawnedComputeNodes列表中。其他的和网络配置有关的用途在下面介绍:手动增加主机在NetworkConfiguration操纵面板上的AvailableHosts列表里手动增加一个主机,可在HostEntry下的Hostname里键入远端机器的网络名,在username里键入机器的注册名(除非所有的帐户差不多上相同的注册名,这种情形不需要指定username),然后点击Add按钮,那个被指定的主机就被加到了AvailableHosts列表里。删除主机在NetworkConfiguration操纵面板上的AvailableHosts列表里删除一个主机,选择那个主机,点击Delete按钮,那个主机名就被从AvailableHosts列表里删除了(但主机数据库不受阻碍,见28.3.2节)。杀掉运算节点假如引入了一个不需要的运算节点,要杀掉它,可在SpawnedComputeNodes列表中选中它,然后点击Kill按钮即可。!!注意:运算节点0只有当它是最后一个运算节点时才能被杀掉。储存Hosts文件假如差不多编辑了一组AvailableHosts列表,还想在另一个进程中使用它,可将此组列表中所有信息存为一个hosts文件。点击Save...按钮,会弹出SelectFile对话框,键入文件名,执行储存。当你想用时,可将此文件载入主机数据库(见28.3.2节),为生成当前AvailableHosts列表,将文件里所列主机全进展到NetworkConfiguration操纵面板上。节点引入时通常显现的问题引入进程时系统会尝试和新节点建立连接,但50秒后系统未从新节点猎取回应,它就会认为这次引入是不成功的。假如远程运算机不能找到可识别的Fluent,就会显现这种情形。若想测试在引入新机器时是否生成新节点,可在所引入机器上的DOS窗口运行如下命令rsh[-lusername]hostnamefluent-t0-vhostnam是想引入新节点的机器的网络名,username是被hostnam指定的远程机器的注册名。!!假如所有帐户差不多上相同的注册名,这种情形不需指定username(方括号内的-lusername不总需要被设置,而键入注册名时不含有方括号)。另外注意,在某些系统下,DOS命令rsh要用remsh代替。引入节点失败的几点缘故:注册不正确。机器引入新节点必须能rsh到新进程执行的机器上,不然引入就失败。要成功rsh有好几种方法,可求助于系统治理员。

Fluent不被识别。成功rsh到远程机器,但在远程机器上却无法找到Fluent的路径,这时可用csh命令,将Fluent的路径加到.cshrc文件的路径变量里。假如如此依旧失败,那就在引入新节点之前用parallel/network/path命令直截了当设置Fluent.Inc安装的路径。28.3.2主机数据库建立工作平台的并行网络时,专门容易生成局域网机器列表(“hostsfile”),将包含这些机器名的文件加载到主机数据库,然后点击Parallel「Network「Database..・(或点击NetworkConfiguration操纵面板上的Database...按钮),利用28.3.2图示的HostsDatabase操纵面板,在工作平台上选择那些组成并行配置(或网络)的主机。HostsDatabasemm@balin(192.233.231.171)@birur(192.233.231.180)@折1血(192.233.231.178)@borur(192233.231.184)(192233231.181)@dori(192233.231JOG)妙dvralin<19X233,为^fili(192.233.231.1S2)^gandalF(192.233.231.177>砌din(192.233.231.172)@Uli(192.233.231.183)@menry(192.233.231.175)@oin(192.233.231.188)@ori(192.233.231.173)@thorin(152.233.231.174)CloseHelpCloseHelpFigure28.3.2:HostsDatabase操纵面板假如主机文件fluent.hosts或fluent.hosts在根名目里,它里面的内容将在程序启动时自动加载到主机数据库里,否则主机数据库为空,直到读入一个主机文件。读主机文件如已有包含局域网内机器列表的主机文件,可点击Load...按钮,在弹出SelectFile对话框里选中此文件,将其加载到HostsDatabase操纵面板里。当文件被读入之后,主机名字就会被显式在Hosts列表中(Fluent自动添加每台可识别机器的IP地址,假如某台机器不在当前局域网内,它将被标以unknown)。将主机复制到NetworkConfiguration操纵面板若想将HostsDatabase操纵面板内的Hosts复制到NetworkConfiguration操纵面板中AvailableHosts列表里,选择列表中所需复制的名字,点击按钮,被选中的主机就会被添加到你想引入节点机器的AvailableHosts列表中。28.3.3检测网络连通性对任何运算节点,都能够查看如下网络连通性信息:主机名、体系结构、操作ID、被选节点ID以及所有被连接的运算机。被选节点的ID用星号标识。Fluent主进程的ID总是主机,运算节点则从node-0开始按顺序排列,所有运算节点都被连接在一起,运算节点0被连接到主进程。为了获得某运算节点的连通性信息,可点击Parallel—ShowConnectivity...,打开ParallelConnectivity操纵面板(图28.3.3)ParallelQ)nnec1ivityComputeHadeI rPrint Close HelpFigure28.3.3:ParallelConnectivity操纵面板在ComputeNode区域选择想要了解连通性信息的运算节点数,然后点Print按钮,例如,节点0的输出信息如下所示:IDHostnameO.S.PIDMachIDHWIDName-node-2filiirix16729211FluentNodenode-1bofuririx16182110FluentNodehostbalinsunos584507FluentHostnode-0*balinsunos58640-1FluentNodeO.S,指体系结构,PID是进程ID数,MachID是运算节点ID,HWID是交换机的标识符。也能够在NetworkConfiguration操纵面板里查看某个运算节点的连通性,方法是在SpawnedComputeNodes列表中选择此节点,然后点Connectivity按钮。假如没有选中SpawnedComputeNodes里的任何节点而点了Connectivity按钮,NetworkConfiguration操纵面板将重新被打开,再按照上述方法作就行了。假如选中SpawnedComputeNodes里的两个以上节点,点Connectivity按钮,可显式每个节点的连通性信息。28.4分割网格28.4.1网格分割的一样方法在用Fluent的并行求解器时,需要将网格细分割为几组单元,以便在分离处理器上求解(见图28.4.1)。将未分割的网格读入并行求解器里,可用系统默认的分割原则(举荐使用,详见28.4.2节),还能够在连续求解器里或将mesh文件读入并行求解器后自己分割(详见28.4.3节)。上述任一情形可用的分割方法在28.4.4节介绍。在建立问题(定义模型、边界条件等)之前或之后分割网格都能够,只是,由于某些模型的特点(象非等形接触面、滑移网格、shell-conductionencapsulation的自适应),最好是在建立问题后。!!假如case文件含有滑移网格或非等形接触面,要在运算过程中进行自适应,因此要用连续求解器分割,详见28.4.2和28.4.3节。值得注意的是运算节点间的相关单元的分布在网格自适应时要保持不变,除非是非等形接触面,如此在自适应后就不必重新分割了,详见28.4.6节。若在网格分割前用连续求解器建立问题,用于此项工作的运算机必须有足够大的内存来读入网格。假如网格太大,不能读进连续求解器,可将未分割的网格直截了当读入并行求解器里(使用所有被定义主机的内存),然后让并行机自动分割。在这种情形下,你将在做一个

初步网格分割后建立问题。假如必要能够手工再重新分割一次。在28.4.2节和28.4.3节介绍了详细情形和限制条件,28.4.5节将介绍如何检测网格分割。0-efarePartitioningAfterPartitioningFigure28.4.1:0-efarePartitioningAfterPartitioningFigure28.4.1:网格分割28.4.2自动分割网格在将case文件读入并行求解器之前选用两分法或是其他网格分割方法来自动分割网格。对一些方法,可预览来确定是否为最佳的网格分割,28.4.4节介绍Fluent里可用的网格分割方法。注意case文件中含有滑移网格或非等形接触面,在运算过程中要自适应,则需要在连续求解器中分割此文件,然后再把它读入并行求解器,在AutoPartitionGrid操纵面板上选择CaseFile选项。并行求解器上自动网格分割的步骤如下:1.(任选)在菜单栏上点Parallel「AutoPartition...,弹出AutoPartitionGrid操纵面板(图28.4.2),设置分割参数。Figure28.4.2:AutoPartitionGrid操纵面板读入mesh文件或case文件时假如没有猎取分割信息,那就保持CaseFile选项开启,Fluent会用Method下拉菜单里的方法分割网格。设置分割方法和相关选项的步骤如下:a) 关闭CaseFile选项,就可选择操纵面板上的其他选项。b) 在Method下拉菜单里选取两分方法,此方法在28.4.4节详细介绍。c) 可为每个单元分别选取不同的网格分割方法,也能够利用AcrossZones让网格分割穿过区域边界。举荐不采纳对单元进行单独分割(关闭AcrossZones按钮),除非是溶解过程需要不同区域上的单元输出不同的运算信息(主区域包括固体和流体区域)。d) 若选取PrincipalAxes或CartesianAxes方法,可在实际分割之前对不同两分方向进行推测试以提高分割性能。用预检则开启Pre-Test选项,见28.4.4节。e) 点击OK。假如case文件差不多网格分割,且网格分割的数量和运算节点数一样,那就能够在AutoPartitionGrid操纵面板上默认选择CaseFile选项,这会让Fluent在case文件中应用分割。2.读入case文件,方法是在菜单栏上选File一Read一Case...自动分割过程的报告当网格自动分割时,有关分割进程的信息就会被显示在操纵窗口上。假如想需要额外信息,可在分割完成后,选Parallel、Partition...,弹出PartitionGrid操纵面板,打印报告。在PartitionGrid操纵面板上点击PrintActivePartitions或PrintStoredPartitions时,Fluent会在操纵窗口里显示分割ID、单元数、面数、接触面数和每个活动或已储存分割的接触面曲率,还能够显示最小和最大的单元、面、接触面和面曲率变量,详见28.4.5节。安装28.4.5节介绍的方法利用图形查看分割状况。28.4.3手动分割网格在网格分割时举荐使用并行求解器上的自动分割,也可在连续求解器或并行求解器上手动分割。在自动或手动分割后,能够检查生成的分割(见28.4.5节),假如必要可重新分割。在连续或并行求解器里,利用PartitionGrid也可同样作。已分割的网格也可毫无缺失的在连续求解器里使用。分割网格的指导方针手动分割网格时举荐采纳如下步骤:用默认的两分方法(PrincipalAxes)和优化方法(Smooth)分割网格。检查分割统计表(见28.4.5节)。在开启负载平稳(单元变化)时,要紧是使球形接触面曲率和接触面曲率变量最小。假如统计表不能使用,可尝试其他的两分方法。一旦确定问题所采纳的最佳两分方法,如需要就能够开启Pre-Test提高分割质量。如需要可用Merge优化提高分割质量下面是手动分割的说明。用PartitionGrid操纵面板分割网格,需要选择生成网格分割的两分方法、设置分割数、选择区域和记录、以及所使用的优化方法等。对某些方法可采纳推测试的方法以选择最好的两分方法。一旦在PartitionGrid操纵面板上设置了所有你都中意的参数,点Partition按钮,将网格用所选的两分方法和优化方法分割成所需要的数量。在菜单栏上选Parallel「Partition...,弹出PartitionGrid操纵面板(并行求解器见图28.4.3,连续求解器见图28.4.4),可在上面设置所有相关的输入参数。

Figure28.4.3:并行求解器上的PartitionGrid操纵面板PartitionGridFigure28.4.4:连续求解器上的PartitionGrid操纵面板在Method下拉菜单里选取两分方法,此方法在28.4.4节详细介绍。在Number里设置你想要分割的整数值。能够用计数箭头来增加或减小那个值,也可直截了当键入某整数值。此数值必须是整数,且是并行运算处理器数的倍数。可为每个单元分别选取不同的网格分割方法,也能够利用AcrossZones让网格分割穿过区域边界。举荐不采纳对单元进行单独分割(关闭AcrossZones按钮),除非是溶解过程需要不同区域上的单元输出不同的运算信息(主区域包括固体和流体区域)。假如你想单元将mesh里所有的非等形网格接触面都围绕起来,同时在运算的过程中始终在同一个分割里,可选择EncapsulateGridInterfaces。当有滑移或网格被调整时,网格接触面必须被压缩,则当前网格为滑移网格时,EncapsulateGridInterfaces选项总是被选中的。假如case文件中含有在运算过程中自适应的非等形接触面,就不得不在连续求解器中选择EncapsulateGridInterfaces和EncapsulateforAdaption选项来分割它。假如在连续求解器中选择EncapsulateGridInterfaces选项,EncapsulateforAdaption选项也被选中了。当选中此选项时,单元附加层将被压缩,因此并行时就不必进行单元传递了。可用Optimizations下的选项来激活和操纵想采纳的优化方法。通过选中Do按钮来激活Merge和Smooth格式。可为每个格式选择Iterations数。当遇到合适的标准或迭代最大数已被执行完时就会应用每一个优化格式。若Iterations数为0,则一完成就会应用优化格式,而没有迭代最大数的限制。若选取PrincipalAxes或CartesianAxes方法,可在实际分割之前对不同两分方向进行推测试以提高分割性能。用预检则开启Pre-Test选项,见28.4.4节。在Zones和Registers列表里,选择所想分割的分区和记录表。大多数情形下,选择所有的Zones(默认)分割整个区域,详细说明在下面介绍。点击Partition按钮分割网格。若感受新的分割比先前的(网格已被分割)更好,可点击UseStoredPartitions按钮激活上次储备的单元分割(储存一个case文件就会储备最后一次进行的单元分割),用于当前的运算中。用区域或记录表分割对单元分区和记录表的分割约束性可使你对一个域的子域采纳不同的分割方法。例如,你的几何形状包含一个连接到矩形管道的圆柱实体,则能够用CylindricalAxes方法分割圆柱体,用CartesianAxes方法分割矩形管道。假如圆柱体和矩形管道位于不同的单元区域,可一次选一个作所需的分割。假如它们不是在两个不同的单元区域,就能够用函数为每个区域标记调整后的单元,生成一个单元记录表(差不多上是一个单元列表)。这些函数依照物理位置、单元体积、某变量的梯度和等值、及其他参数标记单元。第23章介绍了如何进行标记,23.9节提供用不同的记录表生成新的记录表的方法,一旦生成就可用上述方法进行分割了。!!使用Fluent的并行版本或分割方法选用Metis时不能使用分区和记录表分割网格。分割报告若网格已被分割,和分割程序有关的信息就会显示在操纵窗口里。默认情形下,求解器打印产生的分割数,单元、面、接触面和面曲率变量的最小值和最大值。假如将Verbosity从默认的1增加到2,所用分割方法,分割ID,单元、面和接触面的数量,以及每个分割上的接触面的曲率也会显示在操纵窗口上。假如将Verbosity减小到0,仅有产生的分割数和分割所需时刻被显示。若分割完成后也能够将一部分信息显示出来。在并行求解器上点PrintActivePartitions或PrintStoredPartitions,Fluent就会在操纵窗口上显示分割ID,单元、面和接触面的数量,以及每个活动或储备的分割上的接触面的曲率。在连续求解器上点PrintPartitions,也可猎取相同的信息。!!再次提醒:若感受新的分割比先前的(网格已被分割)更好,可点击UseStoredPartitions按钮激活上次储备的单元分割(储存一个case文件就会储备最后一次进行的单元分割),用于当前的运算中。重新设置分割参数假如想修改所设置的分割参数,通过点Default按钮就会返回到Fluent默认的设置,Default按钮被点后就会变为Reset按钮。Reset可使你返回到最近储存的设置(象点Default按钮前设置的数值),被点后就会变为Default按钮28.4.4网格分割方法并行程序的网格分割有三个要紧目标:生成等数量单元的网格分割。使分割的接触面数最小一一减小分割边界面积。使分割的邻域数最小。平稳分割(平稳单元数)可确保每个处理器有相同的负载,分割被同时传输。既然分割间的传输是强烈依靠于时刻的,那使分割的接触面数最小就能够减少数据交换的时刻。使分割的邻域数最小,可减少网络繁忙的机会,而且在那些初始信息传输比较长信息传输更耗时刻的机器来说尤为重要,专门是对依靠网络连接的工作站来说专门重要。Fluent里的分割格式是采纳两分的原则来进行的,但不象其他格式那样需要分割数,它对分割数没有限制,对每个处理器都能够产生相同分割数(也确实是分割总数是处理器数量的倍数)。两分法网格采纳两分法则进行分割。被选用的法则被用于父域,然后利用递归应用于子域。例如,将网格分割成四部分,求解器将整个区域父域)对分为两个子域,然后对每个子域进行相同的分割,总共分割为四部分。若将网格分割成三部分,求解器先将父域分成两部分一一一个大致是另一个的两倍大一一然后再将较大子域两分,如此总共就分为三部分。网格可用下列的任一方法进行分割。最有效的方法是和求解问题有关的,因此可试用不同的方法,直至某一个适合所求解问题,28.4.3节介绍了分割策略。CartesianAxes:两分基于笛卡儿坐标系的单元区域(见图28.4.5)。它两分父域,所有子域都垂直于活动区域最长轴方向。因此也被称为坐标两分。CartesianStrip:采纳坐标两分,但严格垂直于父域最长轴方向(见图28.4.6)。可用这种方法使分割邻域数最小。CartesianX-,Y-,Z-Coordinate:两分基于所选笛卡儿坐标系的区域。它两分父域,所有子域都垂直于指定方向(见图28.4.6)。CartesianRAxes:两分区域,使得从单元中心到笛卡儿轴(x,y或z)的径向距离最短,如此开始接触面积最小。此种方法限用于3D情形。CartesianRX-,RY-,RZ-Coordinate:两分区域,使得从单元中心到所选笛卡儿轴(x,y或z)的径向距离最短。此种方法限用于3D情形。CylindricalAxes:两分基于单元柱坐标系的区域,此方法限用于3D情形。CylindricalR-,Theta-,Z-Coordinate:两分基于所选柱坐标系的区域,此方法限用3D情形。Metis:用METIS软件包分割不规则图形,这是由ArmyHPC研究中心和Minnesota大学的Karypis和Kumar提出的。它采纳多级近似将精细图形上的点和边结合形成一副粗糙的图形,这副粗糙图被分割,再回复到原始图形。在使变粗糙和复原的过程中,此方法被用于高质量分割。!!值得注意的是用socket版本(-pnet)时,不能用METIS进行分割。在这种情形下,可用下面的分割滤波器进行METIS分割PolarAxes:两分基于单元极坐标系的区域(见图28.4.9),此方法限用于2D情形。PolarR-Coordinate,PolarTheta-Coordinate:两分基于所选极坐标系的区域(见图28.4.9),此方法限用于2D情形。PrincipalAxes:两分基于主轴坐标系的区域(见图28.4.7)。若主轴是笛卡儿轴时,即是Cartesianbisection。此原则也要考虑力矩、惯性矩或惯性力矩。它是Fluent里默认的两分方法。

PrincipalStrip:采纳力矩两分,但严格垂直于父域最长主轴方向(见图28.4.6)。可用这种方法使分割邻域数最小。PrincipalX-,Y-,Z-Coordinate:两分基于所选主坐标系的区域(见图28.4.8)。SphericalAxes:两分基于单元球坐标系的区域,此方法限用于3D情形。SphericalRho-,Theta-,Phi-Coordinate:两分基于球坐标系的区域,此方法限用于3D情形。Figure28.4.5:用CartesianAxes方法产生的分割Figure28.4.6:用CartesianStrip或CartesianX-Coordinate方法产生的分割CanLaursqFEaLLParLiLionFigure28.4.7:用PrincipalAxes方法产生的分割Figure28.4.8:用PrincipalStrip或PrincipalX-Coordinate方法产生的分割Figure28.4.9:用PolarAxes或PolarTheta-Coordinate方法产生的分割优化优化能够提高网格分割的质量。垂直于最长主轴方向的两分方法并不是生成最小接触边界的最好方法,“pre-testing”操作可用于在分割之前自动选择最好的方向。迭代的优化格式要紧有:光滑通过分割间交换单元的方式使分割接触面数最小。此格式贯穿分割边界,假如接触边界面消逝就传到相邻分割。合并从每个分割中排除孤串。一个孤串确实是一组单元,组里的每个单元至少都有一个面是接触边界。孤串会降低网格质量,导致大量传输缺失。Figure28.4.10:光滑优化Figure28.4.11:合并优化一样,Smooth和Merge是相对比较节约资源的优化方法。推测试假如选PrincipalAxes或CartesianAxes方法,可在实际分割之前对不同两分方向进行推测试以提高分割性能。假如不用推测试(默认),Fluent会采纳垂直于长主轴方向的两分法。假如选用推测试,在PartitionGrid操纵面板上点Partition按钮或用自动分割读入网格时都会自动运行推测试。它将测试所有的坐标方向,最后选择使分割接触面最少的两分法。使用推测试将增加分割所需的时刻。相比不进行推测试,对2D问题将增加3倍时刻,对3D问题将增加4倍时刻。使用分割过滤器象上面提到的,在AutoPartitionGrid和PartitionGrid操纵面板里可使用通过过滤器的METIS分割方法。对未分割的网格使用METIS分割方法,在菜单栏选File—Import•Partition—Metis...,Fluent就会用METIS分割网格,然后将分割读入求解器。分割数要和处理器数相等,然后再进行模型定义和求解。!!直截了当通过分割过滤器引入到并行求解器里需要主机有足够的内存运行。否则在单机上运行就需要单机有足够的内存。能够在有足够内存的机器上启动并行求解器,重复上面的步骤,也能够在新机器上手动运行过滤器,然后再将分割的网格读入主机上的并行求解器。用分割过滤器手动分割网格,使用如下命令:utilitypartitioninput-filenamepartition-countoutput-filename其中input-filename是要被分割网格的文件名,partition-count是需要分割的数量,output-filename是被分割网格的文件名。然后就能够将分割的网格读入求解器(使用标准的File/Read/Case...菜单方式),再进行模型定义和求解。用File/Import/Partition/Metis...将一个未分割的网格引入并行求解器里,METIS分割整个网格。也可用File/Import/Partition/MetisZone...单独分割每个单元分区。这种方法可用于平稳工作负载。例如,假如一个case有一个流体分区和一个固体分区,则单独分割每个分区会使工作负载更平稳。28.4.5检查分割分割网格后,要查看分割信息,并从图形上检查分割。说明分割统计表自动或手动分割完成后需要显示报告。在并行求解器里,在PartitionGrid操纵面板里点PrintActivePartitions或PrintStoredPartitions按钮,在连续求解器里点PrintPartitions按钮。Fluent在并行时是区分活动单元分割和储备单元分割这两种单元分割格式的。初始两者都被设为读入case文件建立的单元分割。假如用PartitionGrid重新分割网格,新的分割确实是指储备单元分割。要是其成为活动分割,在PartitionGrid操纵面板上选UseStoredPartitions按钮。活动单元分割被用于当前运算中,而储备单元分割用于储存一个case文件情形。这种区别可让我们在某一台机器或网络上分割一个case,而在另一台机器上求解它。基于这两种格式的区别,在不同的并行机上,能够用一定数量的运算节点将网格划分为任意不同个数的分割,储存case文件,再将它加载到指定机器上。在连续求解器里选PrintPartitions,就可获得储备分割的信息。由分割程序产生的输出包括递归的划分和迭代优化程序的信息。它是最后分割网格的信息,包括分割ID,单元数、面数、接触面数、每个分割上接触面的曲率、相邻分割数,以及单元、面、接触面、邻域、平均单元、面曲率和球面曲率变量。球面曲率变量指的是当前分割的各个量的最小值和最大值。例如,在下面例子中,分割0和3有最小的接触面数(10),分割1和2有最大的接触面数(19),因此那个变量是10-19。开启负载平稳时,确实是要使接触面曲率变量和球接触面曲率的值较小。>>Partitions:PCellsI-CellsCellRatioFacesI-FacesFaceRatioNeighbors0134 100.075217100.04611137 190.139222190.08622134 190.142218190.08723137 100.073223100.0451Partitioncount=4Cellvariation=(134-137)Meancellvariation=(-1.1%-1.1%)Intercellvariation=(10-19)Intercellratiovariation=( 7.3%-14.2%)Globalintercellratio=10.7%Facevariation=:(217-223)Interfacevariation=(10-19)Interfaceratiovariation=( 4.5%-8.7%)Globalinterfaceratio=3.4%Neighborvariation=(1-2)Computingconnectedregions;typeACtointerrupt.Connectedregioncount=4将一个case文件读入并行求解器里,分割ID要和运算节点ID相对应。当一个case文件里的分割数要比运算节点数大时,假如M是分割数和运算节点数的比例,则运算节点0上的分割ID为0—(M-1),运算节点1上的分割ID为M—(2M-1),依此类推。在图形上检查分割要进一步获得分割信息,选择Display Contours...,能够绘出网格分割的等值图,如图28.4.5—28.4.9所示。要显示活动单元分割或储备单元分割,选择ContoursOf下拉列表里的CellInfo...,然后选ActiveCellPartition或StoredCellPartition,并关

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