NotBigGhostandClaude Opus 5
5d762ad9d6
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>
36 lines
959 B
TOML
36 lines
959 B
TOML
[package]
|
|
name = "kbc2d"
|
|
version = "0.1.0"
|
|
edition = "2021"
|
|
rust-version = "1.75"
|
|
description = "Двумерный решатель LBM D2Q9 с энтропийным оператором столкновения KBC (модель D / N1)"
|
|
|
|
[[bin]]
|
|
name = "kbc2d"
|
|
path = "src/main.rs"
|
|
|
|
[dependencies]
|
|
clap = { version = "4", features = ["derive"] }
|
|
rayon = "1"
|
|
gif = "0.13"
|
|
bytemuck = { version = "1", features = ["derive"] }
|
|
wgpu = { version = "22", optional = true }
|
|
pollster = { version = "0.3", optional = true }
|
|
|
|
[features]
|
|
default = ["gpu"]
|
|
# GPU-бэкенд на wgpu (Vulkan/DX12/Metal). Отключается: --no-default-features
|
|
gpu = ["dep:wgpu", "dep:pollster"]
|
|
|
|
[profile.release]
|
|
opt-level = 3
|
|
lto = "thin"
|
|
codegen-units = 1
|
|
panic = "abort"
|
|
|
|
# Отдельный профиль для прогонов с проверками переполнения индексов
|
|
[profile.release-dbg]
|
|
inherits = "release"
|
|
debug = true
|
|
panic = "unwind"
|