WikiEdge:ArXiv速遞/2025-05-02

摘要

• 原文標題：accLB: A High-Performance Lattice Boltzmann Code for Multiphase Turbulence on Multi-Gpu Architectures
• 中文標題：accLB：面向多GPU架構的多相湍流高性能格子玻爾茲曼代碼
• 發布日期：2025-05-02 09:05:08+00:00
• 作者：Marco Lauricella, Aritra Mukherjee, Luca Brandt, Sauro Succi, Daulet Izbassarov, Andrea Montessori
• 分類：physics.flu-dyn, physics.comp-ph
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01126v1

中文摘要：本文介紹了accLB——一個基於Fortran的高性能格子玻爾茲曼(LB)求解器，專為多GPU架構上的多相湍流模擬而設計。該代碼將Allen-Cahn方程的保守相場公式與線程安全的正則化LB方法相結合，以捕捉複雜界面動力學。accLB專為高性能計算環境從頭構建，採用MPI實現分布式內存並行，利用OpenACC進行GPU加速，在Leonardo和LUMI等領先的准百億億次計算系統中展現出優異的可移植性和可擴展性。基準測試表明其在多GPU上具有出色的強弱擴展效率。物理驗證包括均勻各向同性湍流(HIT)的直接數值模擬。此外，我們研究了含氣泡HIT，觀察到由於氣泡誘導耗散導致能量譜出現-3標度律的轉變（與實驗和理論預測一致），同時伴隨小尺度間歇性的增強。這些結果表明accLB是極端計算條件下模擬多相湍流的強大可擴展平台。