Projekto tikslas – efektyvių GPGPU algoritmų ir DEM modelių pagalba greičiau ir išsamiau analizuoti kaitrai atsparaus betono dinaminį irimą. Biokuro deginimo krosnių vidinėse konstrukcijose, pagamintose iš kaitrai atsparaus betono, vyksta sudėtingi multifizikos ir mikromechanikos procesai, aprašomi temperatūros veikiamo dinaminio irimo modeliais. Diskrečiųjų elementų metodas (DEM) puikiai tinka nevienalytėms medžiagoms modeliuoti mikrolygyje, bet DEM skaičiavimai labai ilgai trunka. Efektyviais bendrosios paskirties skaičiavimų GPU algoritmais pagrįsta DEM programinė įranga gali nagrinėjamus uždavinius išspręsti daug greičiau nei tradicinės CPU skaičiavimais pagrįstos programos, taip taupydama tyrėjų žmogiškuosius ir kompiuterinius resursus bei elektros energiją. Modelis sukurtas, aproksimuojant tiriamą diskrečių dalelių srautą homogenine laminarine tėkme. Tinkamai parinkus ekvivalentinį tėkmės klampumo koeficientą, modelis įgalina apytiksliai nustatyti tėkmės greičių pasiskirstymą visoje kameroje. Praktiškai naudojant sukurtą modelį ir programinę įrangą, vartotojas gali įvesti žinomą arba tinkamai parinktą tinkamą terpės ekvivalentinio klampumo koeficiento reikšmę. Geriausia, kai koeficiento reikšmė suderinama, išmatavus srauto debitą išėjime, esant žinomai apkrovai kameros viršuje, ir sulyginant išmatuotas reikšmes su apskaičiuotomis.
Projekto finansavimas:
ES struktūrinių fondų projektas, finansuojamas Europos socialinio fondo lėšomis pagal 2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 veiklą „Stažuočių po doktorantūros studijų skatinimas”.
Projekto rezultatai:
Projekte bus įgyvendintos 4 veiklos:
1. Nevienalyčių medžiagų irimo modelio sudarymas ir diegimas DEM programinėje įrangoje bei validavimas.
2. Diskrečiąsias daleles veikiančių temperatūrinių jėgų skaičiavimo diegimas programinėje įrangoje.
3. Specializuotų GPU algoritmų ir programinės įrangos kūrimas lygiagretiesiems DEM skaičiavimams bendrosios atminties architektūrose.
4. Sukurtos DEM programinės įrangos našumo tyrimai, biokuro deginimo krosnies išklojos fragmento modeliavimas, daugia-fizikinių kaitrai atsparaus betono dinaminio irimo uždavinių sprendimas ir rezultatų vizualizavimas GPU bei debesų kompiuterijos infrastruktūrose.
Veiklų rezultatai sudarys galimybes paspartinti tankesnės struktūros ir aukštų stipruminių savybių kaitrai atsparaus betono ir krosnių išklojų kūrimo darbus. Tinkamesnių savybių betonas gali prailginti biokuro ir atliekų deginimo krosnių eksploatacijos laiką bei sumažinti biokuro ir atliekų deginimo kaštus. Perspektyvoje tai gali turėti įtakos atliekų bei biokuro deginimo plėtrai ir net šilumos kainų mažinimui.
Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2017-11-28 - 2019-11-27
Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas
