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Erschienen in:
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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

FEniCS-HPC: Coupled Multiphysics in Computational Fluid Dynamics

verfasst von : Johan Hoffman, Johan Jansson, Niyazi Cem Degirmenci, Jeannette Hiromi Spühler, Rodrigo Vilela De Abreu, Niclas Jansson, Aurélien Larcher

Erschienen in: High-Performance Scientific Computing

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We present a framework for coupled multiphysics in computational fluid dynamics, targeting massively parallel systems. Our strategy is based on general problem formulations in the form of partial differential equations and the finite element method, which open for automation, and optimization of a set of fundamental algorithms. We describe these algorithms, including finite element matrix assembly, adaptive mesh refinement and mesh smoothing; and multiphysics coupling methodologies such as unified continuum fluid-structure interaction (FSI), and aeroacoustics by coupled acoustic analogies. The framework is implemented as FEniCS open source software components, optimized for massively parallel computing. Examples of applications are presented, including simulation of aeroacoustic noise generated by an airplane landing gear, simulation of the blood flow in the human heart, and simulation of the human voice organ.

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Metadaten
Titel
FEniCS-HPC: Coupled Multiphysics in Computational Fluid Dynamics
verfasst von
Johan Hoffman
Johan Jansson
Niyazi Cem Degirmenci
Jeannette Hiromi Spühler
Rodrigo Vilela De Abreu
Niclas Jansson
Aurélien Larcher
Copyright-Jahr
2017
Buch
High-Performance Scientific Computing

Print ISBN: 978-3-319-53861-7

Electronic ISBN: 978-3-319-53862-4

Copyright-Jahr: 2017

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-53862-4_6