Laboratorio de Simulación Numérica de Flujos a Superficie Libre

Abstract

Este trabajo presenta las actividades llevadas a cabo en el marco del proyecto Laboratorio de Simulación Numérica de Flujos a Superficie Libre, desarrollado en la Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Uruguay.
Los objetivos principales del proyecto consisten en i)instrumentar una plataforma computacional que permita mejorar decisivamente la capacidad de abordar en el ámbito
nacional problemas de diseño de muelles, pilas y estribos de puentes, el análisis de impacto ambiental de obras hidráulicas en ríos y estuarios, y el diseño y maniobrabilidad de barcazas en áreas restringidas de navegación; y ii) adaptar un modelo numérico tridimensional de simulación de flujos, desarrollado
en el Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ingeniería, para la simulación de flujos a superficie libre, utilizando la capacidad computacional provista mediante la implantación de un cluster multiprocesador.
En este artículo se presentan las actividades de diseño, instalación y configuración del cluster multiprocesador y se describen las aplicaciones basadas en el modelo caffa3d.MB, que implementa el método de volúmenes finitos aplicado a la simulación numérica de flujos viscosos o turbulentos, tridimensionales y con transporte de escalares, utilizando
mallas curvilíneas estructuradas por bloques. La implementación del modelo incorpora el uso de la
computación paralela en ordenadores multiprocesadores mediante directivas de OpenMP, aprovechando la descomposición del dominio en bloques de malla. En los resultados preliminares se han verificado factores de rendimiento de 1.6x en computadores de doble procesador, y en la actualidad se está trabajando en el diseño de una versión del modelo capaz de ejecutar sobre una plataforma de memoria distribuida para aprovechar la escalabilidad incremental de la plataforma computacional implementada.