Einführung in Computational Fluid Dynamics

NHR-Workshop (Online)

Montag - Freitag, 05.02.2024 - 09.02.2024, 9:00 - 18:00 Uhr (letzter Tag 15:30 Uhr)

Vortragender:

Dr.-Ing. Harald Klimach (main instructor) and Dr. Gregorio Gerardo Spinelli. Other authors: Dr.-Ing. Neda Ebrahimi Pour, Jana Gericke, M.Sc., Raphael Haupt, M.Sc., Dr.-Ing. Kannan Masilamani (DLR, SP);
Prof. Dr.-Ing. habil. Jochen Fröhlich (Chair of Fluid Mechanics, TU Dresden);
Anna Schwarz, M.Sc. (IAG, Uni. Stuttgart);
Dr. Albert Ruprecht (formerly IHS, Uni. Stuttgart);
Dr.-Ing. Christoph Niethammer (HLRS, Uni. Stuttgart)

Der Workshop führt in etablierte numerische Methoden für Computational Fluid Dynamics im Kontext des Hochleistungsrechnens ein. Ein Schwerpunkt liegt auf expliziten Methoden für kompressible Strömungen, aber auch numerischen Methoden und Betrachtungen für inkompressible Navier-Stokes-Gleichungen werden diskutiert. Weitere Themen sind Diskretisierungen höherer Ordnung zur Lösung partieller Differentialgleichungssysteme und die Lattice-Boltzmann-Methode. Der letzte Tag ist der Parallelisierung gewidmet.

In praktischen Übungen werden die Inhalte der Vorlesungen vertieft und der Einsatz von Clustersystemen für parallele Simulationen geübt. In den meisten dieser Sitzungen werden die Tools der APES-Suite verwendet. Sie decken die Netzgenerierung mit Seeder ab, Visualisierung mit ParaView und Einsatz der parallelen CFD-Löser Ateles und Musubi auf dem lokalen HPC-System.

Der Workshop wird vom HLRS, der TU Dresden (Lehrstuhl für Strömungsmechanik und ZIH), der Universität Stuttgart (IAG und HLRS) und dem DLR (Institut für Softwaremethoden zur Produktvirtualisierung) organisiert.

Agenda

Siehe Link 2024-CFD-ZIH-agenda.pdf

Handouts

Teilnehmende erhalten das PDF aller Folien.
Das Kursmaterial wird während des Kurses unter diesem Link aktualisiert.
Folien, Übungen und Aufzeichnungen des ONLINE-Kurses 2020 finden Sie unter HLRS-Selbstlernmaterialien.

Voraussetzungen und Lernerfolge

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in partiellen Differentialgleichungen und Physik.
Shell- und Unix-Erfahrung für die Arbeit an einem Clustersystem
Diskretisierungsschemata von ODEs (optional).
Vorkenntnisse mit Python (optional). Da Python verwendet wird, kann das folgende Tutorial zum Erlernen der Syntax verwendet werden.

Lernerfolge

Nach diesem Kurs werden die Teilnehmer:

einen grundlegenden Überblick über CFD-Methoden gewonnen haben.
kennen verschiedene Arten von Strömungsanwendungen und geeignete numerische Methoden.
können HPC-Systeme zur Durchführung von CFD-Simulationen nutzen.
haben Einblicke in gängige numerische Methoden und deren Umsetzung.
Sie können die Leistung grob einschätzen und bewerten, indem Sie wichtige Faktoren der parallelen Ausführung kennen.

Registrierung

Link zur Registrierung: https://event.zih.tu-dresden.de/nhr/cfd
Wir bitten um Registrierung bis zum 28.01.2024.
Die Zugangsdaten erhalten Sie kurz vor der Veranstaltung per Email an Ihre registrierte E-Mail-Adresse.

Weitere Informationen

Kurssprache: Englisch
Zielgruppe: HPC Basics / HPC User / HPC Dev

Siehe auch die Kurswebsite am HLRS

Für Fragen steht Ihnen Anja Gerbes () zur Verfügung.