Uso de GPUS para la Simulación de Fluidos en 3D con el Método de Lattice Boltzmann

Abstract

Se implementó en una Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) un modelo de Lattice Boltzmann (LBM) para resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes en 3 dimensiones, utilizando el lenguaje de GPU Computed Unified Device Architecture (CUDA) de NVIDIA. Se realizaron simulaciones de flujo en una cavidad cúbica con velocidad constante en la capa superior con diferentes tamaños de grillas y números de Reynolds comparando los resultados con los encontrados en la literatura mostrando gran coherencia. Al tratarse de un problema acotado por el ancho de banda de memoria, se optimizó el paso de propagación utilizando memoria compartida y accesos alineados a memoria global alcanzando el 35% del ancho de banda nominal de la placa. El speedup logrado con respecto a una implementación similar optimizada para CPU es de dos órdenes de magnitud.