Obliczenia równoległe w symulacji krzepnięcia wykorzystującej model pośredni narastania fazy stałej

W pracy zaprezentowano wyniki symulacji numerycznej krzepnięcia. Prezentowany model obliczeniowy zbudowany jest na podstawie równania przewodzenia ciepła z członem źródłowym w jawnym sformułowaniu pojemnościowym. Model narastania fazy stałej jest zgodny z pośrednim modelem, w którym zakładana jest skończona dyfuzja domieszki w fazie ciekłej oraz brak dyfuzji domieszki w fazie stałej. Wynikające z modelu równania różniczkowe rozwiązane są za pomocą metody elementów skończonych. Obliczenia były realizowane na komputerach o pamięci rozproszonej. Wykonano testy dla siatek elementów skończonych składających się z maksymalnie 25 milionów elementów. Testy skalowalności były przeprowadzone dla maksymalnie 2048 procesorów.

---

The results of numerical simulations are presented in this paper. Computational model presented in this work uses heat transfer equation with heat source term in explicit enthalpy formulation. An indirect model for a solid phase growth was used. The indirect model assumes finite diffusion of inclusion in liquid phase and no diffusion in solid state. Resulting differential equations are solved with use of Bubnov-Galerkin Finite Element Method (space discretization). The calculations were performed on computer cluster with distributed memory positioned 7th on TOP500 list from November 2014. We carried out tests using meshes of up to 25 million of tetrahedral elements. The scalability tests were conducted for up to 2048 processor cores.