Projektbeschreibung
Modellierungsinstrumente für die Luft- und Raumfahrt erhalten ein Upgrade für die Nutzung der leistungsstärksten Computerplattformen
Wenn es um Designs für die Luft- und Raumfahrt geht, ist „Versuch und Irrtum“ nicht der richtige Ansatz. Die Herstellung von Prototypen und die Durchführung von Windkanaltestkampagnen sind enorm kostspielig, ebenso wie echte Flugtests. Groß angelegte Modelle mit numerischer Strömungsdynamik (Computational Fluid Dynamics, CFD) haben wesentlich dazu beigetragen, Kosten und Zeitaufwand für die Entwicklung von Luft- und Raumfahrtprodukten zu senken und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen zu steigern. Sie fallen jedoch hinter dem exponentiellen Anstieg der Rechenleistung zurück. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NextSim wird die nächste Generation von CFD-Instrumenten für parallele Rechnerplattformen mit extrem großen Datenmengen entwickelt. Diese Instrumente werden der Industrie dabei helfen Lösungen zu finden, was momentan – aufgrund des mangelnden Gleichgewichts zwischen Genauigkeit und Rechenlast – nicht möglich ist.
Ziel
NextSim partners, as fundamental European players in Aeronautics and Simulation, recognise that there is a need to increase the capabilities of current Computational Fluid Dynamics tools for aeronautical design by re-engineering them for extreme-scale parallel computing platforms. The backbone of NextSim is centred on the fact that, today, the capabilities of leading-edge emerging HPC architectures are not fully exploited by industrial simulation tools. Current state-of-the-art industrial solvers do not take sufficient advantage of the immense capabilities of new hardware architectures, such as streaming processors or many-core platforms. A combined research effort focusing on algorithms and HPC is the only way to make possible to develop and advance simulation tools to meet the needs of the European aeronautical industry. NextSim will focus on the development of the numerical flow solver CODA (Finite Volume and high-order discontinuous Galerkin schemes), that will be the new reference solver for aerodynamic applications inside AIRBUS group, having a significant impact in the aeronautical market. To demonstrate NextSim market impact, AIRBUS has defined a series of market relevant problems. The numerical simulation of those problems is still a challenge for the aeronautical industry and their solution, at a required accuracy and an affordable computational costs, is still not possible with the current industrial solvers. Following this idea, three additional working areas are proposed in NextSim: algorithms for numerical efficiency, algorithms for data management and the efficiency implementation of those algorithms in the most advanced HPC platforms. Finally, NextSim will provide access to project results trough the “mini-apps” concept, small pieces of software, seeking synergies with open-source components, which demonstrate the use of the novel mathematical methods and algorithms developed in CODA but that will be freely distributed to the scientific community.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineering
- natural sciencesphysical sciencesclassical mechanicsfluid mechanicsfluid dynamicscomputational fluid dynamics
- natural sciencesmathematicsapplied mathematicsnumerical analysis
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
- natural sciencesmathematicsapplied mathematicsmathematical model
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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Spanien