Турбулентность является сложным феноменом, оказывающим влияние на различные сферы нашей жизни — от потока воды из крана до желания улучшить эффективность реактивных двигателей самолётов. Несмотря на ее повсеместное присутствие, данная область физики все еще остается недостаточно изученной.
Однако благодаря мощному вычислительному потенциалу самого быстродействующего компьютера в мире, Frontier, исследователи из Georgia Tech сделали значительный прогресс в исследованиях турбулентности. Используя возможности машины, способной производить квинтиллионы операций в секунду, ученым удалось создать модели с чрезвычайно высоким разрешением, раскрывающие более глубокое понимание природы турбулентности.
«Турбулентность — это действительно сложное явление. Теоретические подходы не завершены, а лабораторные эксперименты затруднительны. Ожидается, что разрешение Frontier, достигающее более 5 триллионов узлов сетки, приведет к открытиям, которые, в свою очередь, способствуют прогрессу в моделировании, где предположения и прогнозы могут быть численно проверены», — отметил профессор П. К. Йенг, руководитель данного исследования.
Исследователи использовали мощные графические процессоры Frontier, чтобы выполнять вычисления и создавать модели с очень высоким разрешением. В их работе были изучены принципы продвинутого программирования GPU, которые могут быть примечательны и для прочих дисциплин, особенно там, где применяются псевдоспектральные методы.
«На протяжении долгого времени считалось, что вычисления такого масштаба недосягаемы, но сейчас мы смогли их осуществить раньше ожидаемого срока. Наши исследования турбулентности демонстрируют несколько принципов расширенного программирования GPU, которые могут представлять интерес в других областях. Ожидается, что влияние наших симуляций в экстремальных масштабах будет усилено благодаря публичному обмену данными совместно с проектом базы данных турбулентности Университета Джонса Хопкинса, поддержанным Национальным научным фондом», — добавил профессор Йенг.
Прорыв в области турбулентности способен значительно повлиять на различные индустрии: от аэрокосмического производства до химического сектора. Благодаря мощностям компьютера Frontier, исследователи получают возможность более детально моделировать турбулентность, что может стать отправной точкой для новых технологических разработок.
Источник: iXBT
