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Paralelização do Modelo Bidimensional do Método de Lattice Boltzmann

Claudio SchepkeTiaraju Asmuz DiverioNicolas Bruno Maillard

O Método de Lattice Boltzmann (MLB) é um método numérico iterativo para amodelagem e simulação de propriedades físicas de fluidos [SUCCI, 2001]. Diferente demodelos numéricos desenvolvidos para a solução das equações macroscópicas de Navier-Stokes, o MLB está fundamentado em modelos microscópicos e equações de velocidademesoscópicas relacionadas à discretização da Equação de Boltzmann. A principal idéiado método é construir um modelo cinético simplificado, que incorpore a essência físicados processos microscópicos ou mesoscópicos, cuja média das propriedades obedeça àsdefinições das equações macroscópicas desejadas [CHEN; DOOLEN, 1998]. Através desuas características, o MLB possibilita a simulação de uma grande variedade de problemasonde a modelagem direta das equações macroscópicas apresenta-se inadequada, especialmenteem simulações de fluidos imiscíveis e de escoamentos em estruturas complexas.Apesar da grande relevância e praticidade do MLB, o custo computacional dasexecuções é geralmente maior do que o necessário em outros métodos. Devido à dimensãodos problemas que podem ser explorados através dessa técnica, é importante que o MLBapresente bons níveis de desempenho. Como as interações entre os pontos que descrevemum fluxo são essencialmente locais, paralelizar as operações apresenta-se como uma boapossibilidade para agregar eficiência ao método [KÖRNER et al., 2005]. Nesse sentido,este trabalho tem como objetivo apresentar uma implementação paralela do MLB parafluxos bidimensionais, relacionando os resultados obtidos através de um estudo de caso.

http://www.lbd.dcc.ufmg.br/colecoes/erad-rs/2007/0045.pdf

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