Jurnal Internasional Air, Vol. 11, Halaman 1447: Skema Numerik Resolusi Tinggi Dipercepat GPU 2D untuk Memecahkan Persamaan Gelombang Difusif

Download Jurnal Disini

Air, Vol. 11, Halaman 1447: Skema Numerik Resolusi Tinggi Dipercepat GPU 2D untuk Memecahkan Persamaan Gelombang Difusif

Air doi: 10.3390 / w11071447

Penulis:
Taman
Kim
Kim

Kami mengembangkan model limpasan hujan terdistribusi 2D yang dipercepat secara fisik berbasis GPU untuk lingkungan PC. Persamaan yang mengatur berasal dari model gelombang difusi untuk aliran permukaan dan model infiltrasi Horton untuk kehilangan curah hujan. Metode numerik untuk persamaan gelombang difusi diimplementasikan berdasarkan pada skema volume hingga tipe Godunov. Fluks pada antarmuka sel komputasi direkonstruksi menggunakan skema arah angin monotonik linear piecewise untuk undang-undang konservasi dengan limiter limiter berkurang variasi total van Leer. Paralelisasi diimplementasikan menggunakan CUDA-Fortran dengan GPU NVIDIA GeForce GTX 1060. Model yang diusulkan diuji dan diverifikasi terhadap beberapa proses limpasan curah hujan 1D dan 2D dengan berbagai topografi yang mengandung depresi. Hidrograf simulasi, kedalaman air, dan kecepatan dibandingkan dengan solusi analitis, hasil pemodelan gelombang dinamis, dan data pengukuran. Model gelombang difusif mereproduksi proses limpasan cekungan kedap air dengan hasil yang mirip dengan solusi analitis dan hasil numerik dari model gelombang dinamis. Untuk cekungan permeabel ideal yang mengandung depresi seperti alur dan kolam, proses limpasan curah hujan yang wajar diamati. Dari tes di cekungan nyata dengan medan yang kompleks, kesepakatan yang wajar dengan data yang diukur diamati. Kinerja komputasi paralel sangat efisien karena jumlah grid meningkat, mencapai percepatan maksimum sekitar 150 kali dibandingkan versi CPU menggunakan CPU Intel i7 4,7 GHz di lingkungan PC.

Download Jurnal Disini
Jurnal

Air, Vol. 11, Halaman 1447: Skema Numerik Resolusi Tinggi Dipercepat GPU 2D untuk Memecahkan Persamaan Gelombang Difusif