Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización y

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Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie
libre. Paralelización y postprocesado
E. Martín1 , M. Meis1,2 , F. Varas1 , V. Díaz3 y A. Gosset3
1 Univ.
de Vigo, 2 Vicus Desarrollos Tecnológicos y 3 Univ. da Coruña
Simulación en dinámica de fluidos con OpenFOAM
Vigo, 18 al 22 de Julio de 2011
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
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Problema con superficie libre
2
Paralelización
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
3
Aplicaciones en OF-1.7.1
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
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1
Problema con superficie libre
2
Paralelización
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
3
Aplicaciones en OF-1.7.1
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Rotura de una presa
Introducción
Problema evolutivo
Superficie libre (VOF model)
Inicialización de variables
2 fluidos incompresibles
Problema 2D laminar
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Rotura de una presa
Ecuaciones
∇· u = 0
∂(ρu)
+ ∇· (ρuu) − ∆(µu) = −∇p + ρg
∂t
∂α
+ ∇· (αu) = 0
∂t
Calculo de la densidad en la interfaz
ρ = αρ + (1 − α)ρ
solver?
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
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Geometría
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Malla
Comando
$ blockMesh
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Archivos directorio 0
$ cd /opt/openfoam171/applications/solvers/multiphase/interFoam/createFields.H
Archivos
U
p_rgh
alpha1
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Archivos directorio constant
$ cd /opt/openfoam171/applications/solvers/multiphase/interFoam/createFields.H
Archivos
transportProperties
turbulenceProperties (← Prob. laminar?)
g
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Archivos directorio system
Archivos
controlDict
fvScheme
fvSolution
setFieldsDict
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidad de preproceso setFields
setFields
Selecciona un conjunto de celdas a través de un
diccionario
Modifica los archivos iniciales
Info: (/opt/openfoam171/applications/utilities/preProcessing/setFields )
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
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Ejecución y visualización
Ejecución
setFields
interFoam > log
Visualización
foamToVTK
paraview
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
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Ejemplo paralelización. Rotura de presa
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Problema con superficie libre
2
Paralelización
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Paralelización en OF-1.7.1
Características
Paralelización mediante MPI
Descomposición del dominio mediante la utilidad
decomposeParDict
decomposeParDic permite dividir la malla y los campos en
un número de sub-dominios y asignarlos a procesos
separados
Paraleliza todos los procesos excepto la descomposición
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Paralelización en OF-1.7.1
Archivo decomposeParDict (U-81)
numberOfSubdomains: indica en cuantas partes se
divide la malla
method: método de descomposicón 1
simple
hierarchical
scotch
metis
manual
distributed: distribución de datos en discos locales
(yes/no)
root: especificación de la ruta del código
1
más info: /opt/openfoam171/src/decompositionMethods
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Herramientas para la paralelización
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Modo de operación
Pasos
$ decomposePar -case [casename]
$ mpirun -hostfile <machinefile> -np <nProcs> <solvername>
<root> <case> <otherArgu> -parallelprocessing
$ reconstructPar -case [casename]
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
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1
Problema con superficie libre
2
Paralelización
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
3
Aplicaciones en OF-1.7.1
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Rotura de presa paralelo
Copia de archivos
$ cd ..
$ mkdir damBreakFine
$ cp -r damBreak/0 damBreakFine
$ cp -r damBreak/system damBreakFine
$ cp -r damBreak/constant damBreakFine
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
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Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Rotura de presa paralelo
Modificación de bloques de blockMeshDict
blocks
(
hex (0 1 5 4 12 13 17 16) (46 10 1) simpleGrading (1 1 1)
hex (2 3 7 6 14 15 19 18) (40 10 1) simpleGrading (1 1 1)
hex (4 5 9 8 16 17 21 20) (46 76 1) simpleGrading (1 2 1)
hex (5 6 10 9 17 18 22 21) (4 76 1) simpleGrading (1 2 1)
hex (6 7 11 10 18 19 23 22) (40 76 1) simpleGrading (1 2 1)
);
Archivos del directorio 0
$ cp -r 0/alpha1.org 0/alpha1
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
Rotura de presa paralelo
Ejecución
setFields
decomposePar
mpirun -np 2 interFoam -parallel> log
Visualización
reconstructPar
foamToVTK
paraview
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Outline
1
Problema con superficie libre
2
Paralelización
Ejemplo paralelización. Rotura de presa
3
Aplicaciones en OF-1.7.1
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Aplicaciones
Utilidades (U-88)
Preprocesado
Mallado
Manipulación de mallas
Paralelización
Postprocesado
Estimaciones de error
Modelos termofísicos
Varias
$ cd /opt/openfoam171/applications/utilities
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Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidades de preprocesado
Preprocesado
setFields: Selecciona un conjunto de celdas y modifica
sus valores
mapFields: Proyecta los campos de una malla a otra,
leyendo e interpolando todos los campos existentes.Casos
paralelos y no parelelos son manejados si necesidad de
reconstruir
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidades de postprocesado
PostProceso sobre fronteras
patchAverage: Calcula el promedio de un campo
ponderado con el área
patchIntegrate: Calcula la integral de un campo
ponderado con el área
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidades de postprocesado
Utilidades de postProceso de muestreo (samplling)
$
/opt/openfoam171/applications/utilities/postProcessing/sampling
probeLocations: Muestras puntuales discretas
sample: Muestras sobre nube de puntos, líneas y
superficies. Definición a través de diccionario
(sampleDict)
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidades de postprocesado en tiempo de ejecución
Function Objects
bibliotecas de herramientas de postprocesado en tiempo
de ejecución
Pueden ser usadas en cualquier solver sin necesidad de
compilación
Se añaden en el diccionario controlDict
Info:
Código fuente: $ cd /opt/openfoam171/src/postProcessing/functionObjects
Página web: www.openfoam.com/features/runtime-postprocessing.php
Página web:
http://openfoamwiki.net/index.php/Contrib_simpleFunctionObjects
Tutoriales : $ grep -r functionObjectLibs $FOAM_TUTORIALS
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Utilidades de postprocesado en tiempo de ejecución
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
Problema con superficie libre
Paralelización
Aplicaciones en OF-1.7.1
Herramientas
Info
patchSummary: Muestra la información de las
condiciones de contorno y de la variable para cada
frontera y en cada tiempo
checkMesh: Comprueba y muestra información de la
malla
Varias
writeCellCenters: Guarda las tres componetes de las
celdas como un campo escalar
ptot: Calcula la presión total a cada paso de tiempo
E. Martín, M. Meis, F. Varas, V. Díaz y A. Gosset
Ejemplo 4. Flujo incompresible con superficie libre. Paralelización
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