Two-fluid compressible simulations on GPU cluster

¹ IRMA, University of Strasbourg ;
helluy@math.unistra.fr
² IRMA, University of Strasbourg ;
jonathan.jung@math.unistra.fr

Abstract

In this work we propose an efficient finite volume approximation of two-fluid flows. Our scheme is based on three ingredients. We first construct a conservative scheme that removes the pressure oscillations phenomenon at the interface. The construction relies on a random sampling at the interface [5, 6]. Secondly, we replace the exact Riemann solver by a faster relaxation Riemann solver with good stability properties [4]. Finally, we apply Strang directional splitting and optimized memory transpositions in order to achieve high performance on Graphics Processing Unit (GPU) or GPU cluster computations.

Résumé

Nous proposons une méthode de volumes finis efficace pour l’approximation d’écoulements bifluides. Le schémas est basé sur trois ingrédients. Nous construisons d’abord un schéma conservatif sans oscillations de pression. La construction repose sur un échantillonnage aléatoire à l’interface. Ensuite, nous remplaçons le solveur de Riemann exact par un solveur approché de relaxation plus rapide, et qui possède de bonnes propriétés de stabilité. Finalement, nous appliquons un splitting directionnel de Strang et des techniques de transposition optimisées en mémoire pour atteindre de bonnes performances sur GPU ou cluster de GPU.