Aerodynamická optimalizácia pomocou superpočítača

  • SEAT využíva najvýkonnejší počítač v Španielsku a siedmy najvýkonnejší v Európe na zlepšovanie aerodynamiky svojich vozidiel
  • Optimalizácia aerodynamiky zvyšuje bezpečnosť a prispieva k zníženiu spotreby paliva a emisií
  • Cieľom tohto výskumu je spojiť simuláciu s realitou
  • Vedci z celého sveta využívajú MareNostrum 4 na rozličné simulácie
Aerodynamická optimalizácia pomocou superpočítača

Martorell, 30/05/2019. 40 000 osobných počítačov pracujúcich súčasne. To je výpočtová kapacita superpočítača MareNostrum 4. Tento počítač je najvýkonnejší v Španielsku a siedmy najvýkonnejší v Európe a je umiestnený v Barcelone v areáli Barcelona Supercomputing Center (BSC). Mimoriadne vysoký výpočtový výkon umožňuje robiť všetky možné druhy simulácií: od funkcie srdca alebo predpovedí počasia až po ekologické katastrofy. V prípade kooperačného projektu so značkou SEAT sa superpočítač MareNostrum 4 so 165 888 procesormi využíva na zdokonaľovanie automobilov.

6 912 čipov v kaplnke: Počítač MareNostrum 4 je nainštalovaný v odsvätenej kaplnke v severnom kampuse Katalánskej polytechnickej univerzity (Polytechnic University of Catalonia), kde panuje teplota 24 stupňov Celzia a relatívna vlhkosť vzduchu 36 %. Dr. Oriol Lehmkuhl, výskumný pracovník BSC pre fyzikálne a numerické modely je jedným zo stoviek špecialistov z celého sveta, ktorí využívajú tento superpočítač pri svojich projektoch. „Ja študujem spaľovacie komory leteckých prúdových motorov, robím simulácie veterných turbín a v rámci spolupráce so značkou SEAT skúmam vplyv geometrie náboja kolesa na celkovú aerodynamiku vozidla.“

Bezpečnejšie, pohodlnejšie a efektívnejšie automobily: Zlepšovanie aerodynamiky automobilu spočíva v znižovaní jeho koeficientu aerodynamického odporu. Výsledkom sú automobily, ktoré sú bezpečnejšie a efektívnejšie, majú menšiu spotrebu paliva a emisie CO2, ako aj lepšie jazdné výkony. Hlavnými analyzovanými oblasťami sú predná a zadná časť karosérie, spodná strana podlahy karosérie, kolesá a pneumatiky. Doteraz sa na optimalizáciu aerodynamiky využívali hlinené modely v skutočnej veľkosti pre kombinované simulácie a testy v aerodynamickom tuneli. „Pracovať v aerodynamickom tuneli je nákladné. Hlinený model sa postupne deformuje a je potrebné na ňom neustále robiť zmeny,“ hovorí María García-Navas, inžinierka oddelenia vývoja a aerodynamiky SEAT. „Okrem toho nám výpočtový výkon superpočítača v BSC umožňuje zahrnúť do simulácie viac parametrov a dovoľuje vidieť, ako sa správa prúdiaci vzduch vo vnútri disku pri otáčajúcich sa kolesách. Našou ideou je skrátiť rozdiel medzi simuláciou a realitou,“ dodáva.

Od mesiacov štúdia na hodiny: Výhodou 165 888 súčasne pracujúcich procesorov sú štúdie realizované v rekordnom čase. „Zadáme geometriu kolesa konvertovanú do bodov trojrozmernej siete a každý bod analyzuje sústava paralelne pracujúcich procesorov. Ak by sme to isté analyzovali individuálne, trvalo by to mesiace,“ hovorí Dr. Lehmkuhl .

Jednotkou budúcnosti je petaflop (jednotka výkonnosti počítača): Simulácie robené na superpočítači otvárajú nové oblasti pre výskum aerodynamiky: „V budúcnosti budeme schopní simulovať všetko naraz: prúdenie vzduchu, štruktúru karosérie, spaľovanie a dokonca aj osobu sediacu v kabíne. V súčasnosti to nie je možné ale o 15 rokov môžu byť počítače 1000-krát výkonnejšie ako v súčasnosti. Už si to začínam predstavovať,“ dodáva Dr. Oriol Lehmkuhl. BSC sa teraz uchádza o superpočítač MareNostrum 5, ktorý má vyše 20-násobnú kapacitu oproti súčasnému. 

MareNostrum 4, technické údaje

Superpočítač

3 456 uzlov

6 912 čipov

165 888 procesorov

13.7 petaflopov

78 000 kilogramov hmotnosti

Miestnosť

180 štvorcových metrov

24 stupňov Celzia

36 % relatívna vlhkosť vzduchu

19 ton skla

26 ton ocele

(pr)

Newsletter

Prihláste sa na odber noviniek zo sveta politiky, ekonomiky a biznisu.

Pred zadaním e-mailovej adresy si prečítajte pravidlá ochrany osobných údajov a používania cookies. Súhlas na odoberanie noviniek môžete kedykoľvek odvolať.