Fluent软件并行效率测试

一、导言

Fluent软件是ANSYS旗下一款通用CFD仿真软件，市场占有率比较高，能够进行流体、传热、化学反应等多种工程场景和模型的仿真分析。

二、 Fluent并行效率测试

1、模型介绍

本次测试共有两个模型，一个是一个离心泵的空化仿真，是一个Mixture多相流问题，另一个是一个发动机内流仿真模型，两个模型都来自于胡坤老师的公众号，在原网格基础上进行了加密。

  

表1 模型描述

	case1	case2
问题描述	离心泵空化仿真，水及水蒸汽两相流仿真	发动机气缸内流动情况仿真
数值模型	Multiphase(Mixture)，Schnerr-Sauer空化模型	稳态等温及不可压缩模拟，标准k-epsilon湍流模型
网格总数	517万	1775万

2、并行测试方案介绍

本次并行测试基于国家超算无锡中心高性能仿真计算集群进行，计算队列每个节点包含2路12核E5-2680V3处理器，主频2.5GHz，每个节点128GB DDR4内存。

测试时分别使用了单核，24核（一个节点），48核，72核，96核及120核进行计算。

3、测试结果

并行测试结果如下所示：

并行进程	Case1			Case2
	求解用时（s）	加速比	并行效率	求解用时（s）	加速比	并行效率
24	2521	1	100%	13959	1	100%
48	1260	2.0	100%	6787	2.1	103%
72	860	2.9	98%	4469	3.1	104%
96	657	3.8	96%	3392	4.1	103%
120	530	4.8	95%	2679	5.2	104%

4、测试结果对比

将case2的测试结果与Fluent官方及第三方超算测试情况进行对比，结果如下图所示：

其中，Fluent官方测试案例是飞机机翼上方的外部气流稳态流场仿真，网格规模1400万；第三方超算测试案例是卡车车身外部稳态流场仿真，网格规模1400万。

备注：因无法找到相同的仿真算例，故选择了网格规模接近的算例进行对比，且各方测试并行规模也不完全一致，为方便对比，均转换成按节点数进行对比。

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