WikiEdge:ArXiv速递/2025-05-02

摘要

• 原文标题：accLB: A High-Performance Lattice Boltzmann Code for Multiphase Turbulence on Multi-Gpu Architectures
• 中文标题：accLB：面向多GPU架构的多相湍流高性能格子玻尔兹曼代码
• 发布日期：2025-05-02 09:05:08+00:00
• 作者：Marco Lauricella, Aritra Mukherjee, Luca Brandt, Sauro Succi, Daulet Izbassarov, Andrea Montessori
• 分类：physics.flu-dyn, physics.comp-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.01126v1

中文摘要：本文介绍了accLB——一个基于Fortran的高性能格子玻尔兹曼(LB)求解器，专为多GPU架构上的多相湍流模拟而设计。该代码将Allen-Cahn方程的保守相场公式与线程安全的正则化LB方法相结合，以捕捉复杂界面动力学。accLB专为高性能计算环境从头构建，采用MPI实现分布式内存并行，利用OpenACC进行GPU加速，在Leonardo和LUMI等领先的准百亿亿次计算系统中展现出优异的可移植性和可扩展性。基准测试表明其在多GPU上具有出色的强弱扩展效率。物理验证包括均匀各向同性湍流(HIT)的直接数值模拟。此外，我们研究了含气泡HIT，观察到由于气泡诱导耗散导致能量谱出现-3标度律的转变（与实验和理论预测一致），同时伴随小尺度间歇性的增强。这些结果表明accLB是极端计算条件下模拟多相湍流的强大可扩展平台。