fluent并行计算配置(曙光文档)

1.并行处理•Fluent支持并行计算，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Fluent。

下面介绍Fluent并行计算的特点。

• 1.1 并行计算简介•Fluent并行计算就是利用多个计算节点(处理器)同时进行计算。

并行计算可将网格分割成多个子域，子域的数量是计算节点的整数倍(如8个子域可对应于1、2、4、8个计算节点)。

每个子域(或子域的集合)就会“居住”在不同的计算节点上。

它有可能是并行机的计算节点，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。

计算信息传输率的增加将导致并行计算效率的降低，因此在作并行计算时选择求解问题很重要•推荐运行并行Fluent的操作步骤如下：•开启平行求解器，选择计算节点数。

•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，因为这种分割和计算的模型有关(象非等形接触面、滑移网格、shell-conduction encapsulation的自适应)。

如果你的case文件中包含滑移网格，或是在计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。

•仔细检查分割区域，如必要再重新分割，。

•进行计算。

•--------------------------------------------------------------•ID Hostname O.S. PID Mach ID HW ID Name •--------------------------------------------------------------•node-2 fili irix 16729 2 11 Fluent Node •node-1 bofur irix 16182 1 10 Fluent Node •host balin sunos 5845 0 7 Fluent Host •node-0* balin sunos 5864 0 -1 Fluent Node •O.S.指体系结构，PID是进程ID数，Mach ID是计算节点ID，HW ID 是交换机的标识符。

•网格分割的一般方法•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。

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，还可以在连续求解器里或将mesh文件读入并行求解器后自己分割。

在建立问题(定义模型、边界条件等)之前或之后分割网格都可以，不过，由于某些模型的特点(象非等形接触面、滑移网格、shell-conduction encapsulation的自适应)，最好是在建立问题后。

•!!如果case文件含有滑移网格或非等形接触面，要在计算过程中进行自适应，因此要用连续求解器分割。

•值得注意的是计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，这样在自适应后就不必重新分割。

•若在网格分割前用连续求解器建立问题，用于此项工作的计算机必须有足够大的内存来读入网格。

如果网格太大，不能读进连续求解器，可将未分割的网格直接读入并行求解器里(使用所有被定义主机的内存)，然后让并行机自动分割。

在这种情况下，你将在做一个初步网格分割后建立问题。

如果必要可以手工再重新分割一次。

•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，。

•注意case文件中含有滑移网格或非等形接触面，在计算过程中要自适应，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Auto Partition Grid控制面板上选择Case File选项。

•并行求解器上自动网格分割的步骤如下：•(任选)在菜单栏上点Parallel Auto Partition...，弹出Auto Partition Grid控制面板，设置分割参数。

Auto Partition Grid控制面板读入mesh文件或case文件时如果没有获取分割信息，那就保持Case File选项关闭，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：–关闭Case File选项，就可选择控制面板上的其他选项。

–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。

–可为每个单元分别选取不同的网格分割方法，也可以利用Across Zones让网格分割穿过区域边界。

推荐不采用对单元进行单独分割(关闭Across Zones按钮)，除非是溶解过程需要不同区域上的单元输出不同的计算信息(主区域包括固体和流体区域)。

–若选取Principal Axes或Cartesian Axes方法，可在实际分割之前对不同两分方向进行预测试以提高分割性能。

用预检则开启Pre-Test选项。

–点击OK。

•如果case文件已经网格分割，且网格分割的数量和计算节点数一样，那就可以在Auto Partition Grid控制面板上默认选择Case File选项，这会让Fluent在case文件中应用分割。

•读入case文件，方法是在菜单栏上选File Read 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控制窗口上。

如果想需要额外信息，可在分割完成后，选Parallel Partition...，弹出Partition Grid控制面板，打印报告。

•在Partition Grid控制面板上点击Print Active Partitions或Print Stored Partitions时，Fluent会在控制窗口里显示分割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，还可以显示最小和最大的单元、面、接触面和面曲率变量。

•手动分割网格•在网格分割时推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，可以检查生成的分割，如果必要可重新分割。

在连续或并行求解器里，利用Partition Grid也可同样作。

已分割的网格也可毫无损失的在连续求解器里使用。

•分割网格的指导方针•手动分割网格时推荐采用如下步骤：•用默认的两分方法(Principal Axes)和优化方法(Smooth)分割网格。

•检查分割统计表。

在开启负载平衡(单元变化)时，主要是使球形接触面曲率和接触面曲率变量最小。

如果统计表不能使用，可尝试其他的两分方法。

•一旦确定问题所采用的最佳两分方法，如需要就可以开启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Partition Grid控制面板•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。

对某些方法可采用预测试的方法以选择最好的两分方法。

一旦在Partition Grid控制面板上设置了所有你都满意的参数，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Partition Grid控制面板，可在上面设置所有相关的输入参数。

并行求解器上的Partition Grid控制面板连续求解器上的Partition Grid控制面板•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用不同的分割方法。

例如，你的几何形状包含一个连接到矩形管道的圆柱实体，则可以用Cylindrical Axes方法分割圆柱体，用Cartesian Axes 方法分割矩形管道。

•如果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。

如果它们不是在两个不同的单元区域，就可以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(基本上是一个单元列表)。

这些函数根据物理位置、单元体积、某变量的梯度和等值、及其他参数标记单元。

•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控制窗口里。

默认情况下，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。

如果将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控制窗口上。

如果将Verbosity减小到0，仅有产生的分割数和分割所需时间被显示。

•若分割完成后也可以将一部分信息显示出来。

在并行求解器上点Print Active Partitions或Print Stored Partitions，Fluent就会在控制窗口上显示分割ID，单元、面和接触面的数量，以及每个活动或存储的分割上的接触面的曲率。

在连续求解器上点Print Partitions ，也可获取相同的信息。

•!!再次提醒：若感觉新的分割比先前的(网格已被分割)更好，可点击Use Stored Partitions按钮激活上次存储的单元分割(保存一个case 文件就会存储最后一次进行的单元分割)，用于当前的计算中。

•重新设置分割参数•如果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 可使你返回到最近保存的设置(象点Default按钮前设置的数值)，被点后就会变为Default按钮•网格分割方法•并行程序的网格分割有三个主要目标：•生成等数量单元的网格分割。

•使分割的接触面数最小――减小分割边界面积。

•使分割的邻域数最小。

•平衡分割(平衡单元数)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赖于时间的，那使分割的接触面数最小就可以减少数据交换的时间。

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间的机器来说尤为重要，特别是对依靠网络连接的工作站来说非常重要。

•Fluent里的分割格式是采用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，对每个处理器都可以产生相同分割数(也就是分割总数是处理器数量的倍数)。

•两分法•网格采用两分法则进行分割。

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――一个大概是另一个的两倍大――然后再将较大子域两分，这样总共就分为三部分。