NotBigGhost/CFDManager
1
0
Fork 0
Code Issues 6 Pull Requests 1 Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
9 Commits 6 Branches 0 Tags
8d17bc8014e0bb54f774ea125084c12fcb36af6a
Commit Graph
4 Commits
Author SHA1 Message Date
NotBigGhostandClaude Opus 5 8d17bc8014 Валидационная кампания на 115 прогонов и Docker-образ для сервера 
bench/ — список сценариев (порождается gen_scenarios.py, а не правится
руками), драйверы под Linux и Windows, предполётная проверка и описание.
Девять групп: эталоны первоисточников, цилиндр против литературы, модели
стенки и субсеточность, профили крыла, сложная и множественная геометрия,
границы домена, старт и время жизни, внутренние инварианты, сверхмелкие
сетки до 4096×2048. Стоимость планируется в обновлениях узлов —
единственной переносимой между машинами мере; в часы драйвер переводит её
по фактическим MLUPS, которые замеряет на месте (--calibrate). Итого
3.76e14 обновлений, ≈90 часов на 4070 Ti.

Гифки пишутся на всю длительность прогона в реальном времени, 10 кадр/с.
Число кадров этим задано жёстко, поэтому размер регулируется только кадром:
замерено 0.103 байта на пиксель после LZW, отсюда бюджет кадры×пиксели с
нижней границей по ширине. Итог 4.4 ГБ, самый тяжёлый файл 226 МБ.

preflight.py гоняет каждый сценарий на два шага. Окупился сразу: поймал,
что вся группа сверхмелких сеток падала на пределе GPU, а девять прогонов
группы F передавали --body-x дважды. Оба отказа проявились бы только на
сервере, часов через двадцать после старта кампании.

Docker: двухстадийная сборка, в образе libvulkan1 и vulkan-tools.
NVIDIA Container Toolkit подкладывает Vulkan-ICD только при graphics в
NVIDIA_DRIVER_CAPABILITIES — без него wgpu не увидит карту, поэтому
capabilities прописаны в образе, а vulkaninfo лежит внутрь для проверки.
ENTRYPOINT — драйвер кампании, CMD по умолчанию --dry-run, чтобы случайный
docker run не запустил сточасовую задачу. Проверено локально: образ
собирается, смоук проходит с монтированием результатов на хост, физика
совпадает с хостовой до последней цифры, --backend gpu без карты отказывает
явно. GPU-путь в контейнере проверяется только на машине с картой.

В README поправлено разделение вкладов в продольную акустику: измерением
2×2 показано, что 74.9% → 1.1% даёт ОДНОРОДНЫЙ СТАРТ, причём при полностью
выключенной губке, а губка снимает лишь остаток (1.12% → 0.83% при
утроении длины). При старте из покоя губка не помогает совсем — у стоячей
четвертьволновой моды там узел давления, где вязкость её не трогает.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-08-15 17:36:40 +03:00
NotBigGhostandClaude Opus 5 e3c2d417f8 Длительность в секундах (--time) и граничное условие Града как альтернатива Bouzidi 
--time <секунды> задаёт длительность прогона прямо в физическом времени, число шагов
считается как time/δt. Мотив: шаг не есть фиксированная порция времени — δt = u_lat·δx/u_phys
привязан к размеру клетки, поэтому одно и то же число шагов на разных сетках покрывает разное
физическое время (клетка втрое мельче ⇒ вместо 6 секунд получается 2).

ГРАНИЧНОЕ УСЛОВИЕ ГРАДА (--wall grad) по Dorschner, Bösch, Chikatamarla, Boulouchos, Karlin,
J. Fluid Mech. 801 (2016), разд. 2.1 и прил. B: недостающие популяции задаются не напрямую, а
через целевые моменты — скорость (B 1), плотность (B 3) и тензор давлений (2.14)–(2.16), —
после чего собираются приближением Града (2.13). Переиспользует grad_init, уже проверенный на
эталоне Тейлора–Грина. Скорость на момент t берётся из пост-столкновительного поля: столкновение
сохраняет ρ и ρu, поэтому отдельное хранилище прошлого шага не нужно.

Добавлена также заведомо ступенчатая модель (--wall staircase) — не для счёта, а как база
сравнения, показывающая, сколько именно даёт субсеточность.

ИЗМЕРЕНО, насколько каждая модель субсеточна. Тело сдвигается внутри клетки, смотрится разброс
Cd (Re=20, D=16, стационар): staircase 1.11%, grad 0.64%, bouzidi 0.19%. Град оказывается ровно
между ступенькой и Bouzidi, и это следует из его устройства: положение стенки входит туда только
через целевую скорость — одну усреднённую по узлу величину, тогда как Bouzidi подставляет свою
долю пересечения в каждую популяцию отдельно.

Сходимость по разрешению тела (домен 15D×10D, Re=20): bouzidi 2.581/2.529/2.521 и grad
2.618/2.534/2.521 при D=8/16/32. Обе состоятельны, сходятся к одному пределу с наблюдаемым
порядком ≈2.7 и к D=32 неразличимы; на грубой сетке Град заметно хуже. Ступенчатая модель при
D=16 даёт 2.69, то есть +6.7% к пределу против +0.4% у субсеточных.

Заявленного в статье выигрыша Града по устойчивости на высоких Re в здешней канальной постановке
воспроизвести не удалось: обе модели теряют счёт на одном и том же Re, то есть ограничивает не
стенка. Поэтому умолчание остаётся bouzidi.

В шапку добавлена диагностика границы тела: сколько линков идут по интерполяционной формуле,
сколько сваливаются в ступенчатый отскок, каков разброс доли пересечения. На NACA и цилиндре
интерполяция покрывает 100% линков.

GPU-бэкенд условие Града пока не поддерживает и при таком выборе отказывается запускаться явно,
а не считает молча по Bouzidi.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-08-15 01:54:22 +03:00
NotBigGhostandClaude Opus 5 f174f1c9a0 Сверка со статьями: эталон Тейлора–Грина, выбор модели KBC, лечение продольной акустики 
Проверка переориентирована на первоисточники из docs/origins вместо сравнения с
python-прототипом.

ЭТАЛОН ТЕЙЛОРА–ГРИНА (разд. VI 2D-статьи) — единственное течение статьи с точным
аналитическим решением. Второй порядок сходимости воспроизведён: 2.05 и 2.01 на
сетках 64/128/256, отдельно по амплитуде и по форме. Два места потребовали разбора:
* начальное давление. Течение несёт собственное поле p ~ ρu₀², находимое из
  ∇²p = 2ρ(ψ_xx·ψ_yy − ψ_xy²). Старт с ρ ≡ 1 сбрасывает разницу в акустику, которая
  в периодическом ящике не затухает и садится полкой на ошибку. Работа 2024 года
  делает то же самое явно, решая ∂ρ/∂t + ∇·(ρu₀) = D∇²ρ до стационара;
* способ измельчения. При фиксированном u₀ ошибка упирается в полку O(Ma²) (измерено:
  относительная ошибка формы ∝ u₀^1.07). Порядок виден целиком только при диффузионном
  измельчении, ν = const и u₀ ∝ 1/N. Это свойство слабо-сжимаемого метода, а не
  реализации: LBGK на том же тесте даёт ту же полку, что согласуется с утверждением
  статьи о практически одинаковом поведении всех моделей.
Добавлено приближение Града (ур. 58) для согласованного старта эталонов.

СВЕРКА ОПЕРАТОРА с пошаговым листингом работы 2024 года — совпадает дословно, включая
Δh = f − f^eq − Δs и f′ = f − β(2Δs + γΔh). Та же работа подтверждает относительный
порог вырожденности γ: стабилизатор «далеко не постоянен», а MRT с γ = const не
достигает той же устойчивости.

ВЫБОР СОСТАВА СДВИГОВОЙ ЧАСТИ (табл. I) — ключ --kbc-model: n1 = {N, Π_xy} (KBC D),
n2 = {N, Π_xy, T} (KBC C). По точности неразличимы, как и заявляет статья. Разница в
объёмной вязкости (ур. 57): у n2 она фиксирована ξ = ν, у n1 равна c_s²(1/(γβ) − ½) и
при измеренной ⟨γ⟩ ≈ 1.73 < 2 в среднем вчетверо больше ν. Поэтому вопреки ожиданию
именно n1 сильнее демпфирует продольную акустику и оставлен умолчанием.

ПРОДОЛЬНАЯ АКУСТИКА КАНАЛА — найдена причина «поршневого» поведения потока. Вход по
скорости акустически есть жёсткий поршень, выход по давлению — открытый конец; канал
работает четвертьволновым резонатором. Измерено: период пульсации 3332 шага против
расчётных 4·Nx/c_s = 3325, первый ноль автокорреляции ровно на Nx/c_s, затухание за
30000 шагов — 3.8%, то есть мода не гаснет. Возбуждал её сам старт из покоя.
Исправлено умолчаниями: --init uniform (домен сразу заполнен потоком) и автоподбор
губки по длине домена. Пульсация упала с 75% до 1.0% от скорости потока, а числа
выправились сами: St 0.183 против прежних 0.194 (литература 0.183), rms Cl 0.38
против 0.84, ⟨ρ⟩ = 1.0000. Отчёт теперь печатает период моды, время её вязкого
затухания и измеренную пульсацию с предупреждением при превышении 5%.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-08-14 21:39:08 +03:00
NotBigGhostandClaude Opus 5 5d762ad9d6 Решатель KBC-2D на Rust: ядро по статьям, два бэкенда, гифка в реальном времени 
Переписанный с нуля двумерный решатель LBM D2Q9 с энтропийным столкновением KBC
в варианте «модель D» (табл. I 2D-статьи Bösch/Chikatamarla/Karlin, arXiv:1507.02509;
в трёхмерных работах — KBC-N1). Код разложен по ролям на пять файлов: математика
решателя, бэкенд под процессор, бэкенд под видеокарту, оркестратор, блок гифок.

Ядро сверено с первоисточниками тестами (22 шт.):
* проектор на сдвиг, выписанный аналитически из представления популяций через
  натуральные моменты (ур. 10), совпадает с матричным до 1e-13, идемпотентен;
* γ из замкнутой оценки (ур. 17) — корень условия максимума энтропии (ур. 15);
* сдвиговые моменты релаксируют ровно с 2β при любой γ, вязкость по ур. (5)
  воспроизводится затуханием сдвиговой волны с точностью лучше 1%;
* сквозной бенчмарк статьи (дважды периодический сдвиговый слой, Re=3e4) сходится
  с fp64-эталоном питоновского решателя 0.6035.

Порог вырожденности γ относительный (доля от ⟨Δ|Δ⟩): абсолютный подменял бы γ на 2
на большинстве узлов, молча превращая KBC в LBGK. Доля таких узлов печатается в отчёте.

Бэкенды взаимозаменяемы и согласованы: CPU (rayon, f64) и GPU (wgpu/WGSL, f32) на одной
постановке совпадают до 4–5 значащих цифр шаг в шаг; на Intel Iris Xe GPU даёт ~105 MLUPS
против ~18 у процессора. Топология задачи строится один раз в cpu.rs и загружается в
буферы, дублируется только физика — в WGSL.

Анимация привязана к физическому времени потока, а не к скорости счёта: задержка кадра
берётся из δt = u_lat·δx/u_phys. Дробная задержка раскладывается по целым сотым долям
секунды накопителем (3,3,4,3,3,4,…), поэтому накопленное время кадров не уходит от
физического; режим --gif-every auto подбирает шаг под реальное время при заданной частоте.

Параметризовано: скорость и направление потока, число Рейнольдса, размер домена и размер
ячейки в метрах, коэффициент и границы вложенного патча измельчения, семь форм тела
(цилиндр, квадрат, ромб, эллипс, профиль NACA, треугольник, пластина) с углом атаки,
время и разгон, оператор столкновения, режим выхода и губка, бэкенд, вся анимация и
три уровня подробности отчёта.

Известное расхождение с питоновским решателем на канальном случае (Cd выше на 9%,
St ниже на 12% при совпадающих ⟨ρ⟩, ⟨Cm⟩ и rms Cl) описано в README вместе с тем,
что уже исключено как причина.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-08-14 18:23:03 +03:00