Efeito de hardware e software sobre o erro de arredondamento em CFD
Neste trabalho verifica-se o efeito
do erro de arredondamento sobre soluções
numéricas, pois este efeito não é bem
conhecido em transferência de calor e dinâmica
dos fluidos computacional. Para análise, foram
utilizados dois problema de condução de calor
e um de escoamento de fluidos compressíveis,
ambos códigos computacionais foram escritos
em Fortran 90. A condução de calor é resolvida
utilizando-se o método de diferenças finitas
com esquema de segunda ordem de acurácia
e considerando: (1) uma e duas dimensões
espaciais; (2) nove configurações diferentes
de computadores (Intel e AMD); (3) precisões
simples ou dupla; (4) sistemas operacionais
Windows XP 32 bits, 64 bits e Linux 64 bits
(Ubuntu); (5) três tipos de variáveis (globais
e pontuais); (6) quatro tipos de compiladores:
Microsoft 4.0, Compaq 6.6 e Intel 11.1 no
Windows e gfortran no Linux; (7) diversas
opções de compilação; (8) solver direto (1D),
iterativo com Multigrid (2D) e (9) número de
incógnitas de 2 a 67 milhões. Já o escoamento
de fluidos compressíveis é resolvido com
volumes finitos e esquema de primeira ordem
de acurácia em dois sistemas operacionais
(Windows e Linux) e dois tipos de solvers (ADI
e MSI) com o compilador Intel 14.0. De todos
os aspectos citados anteriormente apenas o
compilador afetou o erro de arredondamento.
Efeito de hardware e software sobre o erro de arredondamento em CFD
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DOI: 10.22533/at.ed.49119240522
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Palavras-chave: Erro de arredondamento, transferência de calor computacional, dinâmica dos fluidos computacional, erro numérico, verificação.
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Keywords: Rounding-off error, computational heat transfer, computational fluid dynamics, numerical error, verification
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Abstract:
The rounding-off error effect over
numerical solutions is verified, because this
effect is not well known in computational heat
transfer and computational fluid dynamics. In
this analysis, two heat conduction problems
and one compressible fluid flow problem were
used, both computational codes were written in
Fortran 90. The heat conduction is solved using
finite difference method with scheme of second
order of accuracy and considering: (1) one
and two spatial dimensions; (2) nine different
configurations of computer (Intel and AMD);
(3) simple and double precision variables; (4)
operational systems Windows XP 32 bits, 64
bits and Linux 64 bits (Ubuntu); (5) three types
of variables (global and point); (6) four types of
compilers: Microsoft 4.0, Compaq 6.6 and Intel
11.1 in Windows and gfortran in Linux; (7) varied
options of compilation; (8) direct solver (1D), iterative with Multigrid (2D) and (9) 2 to
67 million grid elements. The compressible flow is solved using finite volume method
and scheme of first order of accuracy in two operational systems (Windows and Linux)
and two types of solvers (ADI and MSI) with the compiler Intel 14.0. Of the numerous
aspects quoted earlier only the compiler affected the rounding-off error.
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Número de páginas: 15
- Carlos Henrique Marchi
- Diego Fernando Moro
