Аспирант ФизМеха получил премию за ускорение расчета аэродинамического шума на GPU

Исследование снижает вычислительные затраты при моделировании акустических полей, генерируемых турбулентными потоками. Классические подходы на основе уравнений Навье–Стокса требуют мелкой сетки и малых шагов по времени, что делает расчет шума крайне ресурсоемким. В работе использован метод решеточных уравнений Больцмана (LBM), который заменяет решение нелинейных уравнений в частных производных на локальные операции столкновения и переноса. Такая структура естественно параллелится на GPU: тысячи потоков выполняются одновременно, а память используется с высокой пропускной способностью.

В докладе показано, как адаптировать LBM под задачу аэродинамического шума: выбрана схема дискретизации, оптимизирован обмен данными между CPU и GPU, минимизированы накладные расходы на синхронизацию. Это позволяет моделировать шум реальных технических устройств — вентиляторов, турбин, элементов летательных аппаратов — в сроки, приемлемые для инженерной практики. Ускорение расчетов снижает потребность в дорогостоящих натурных испытаниях в аэродинамических трубах и ускоряет отработку конструкций с учетом акустических характеристик.

Конференция «Суперкомпьютерные дни в России» прошла на базе МГУ им. М.В. Ломоносова при участии РАН, Суперкомпьютерного консорциума университетов России и Московского Центра фундаментальной и прикладной математики. Программа включала пленарные заседания, секционные доклады, семинары и выставку технологий. Молодежная секция собрала работы аспирантов и молодых исследователей, применяющих высокопроизводительные вычисления в физике, инженерии и других областях. Премия имени В.П. Гергеля вручается за лучшие доклады в этой секции; лауреаты получают диплом, денежное вознаграждение и сертификат на бесплатное участие в конференции следующего года.