Araştırma Makalesi

PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS

Cilt: 29 Sayı: 1 22 Nisan 2024
PDF İndir
EN TR

PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS

Öz

The meshless global radial basis function (RBF) collocation method is widely used to model physical phenomena in science and engineering. The method produces highly accurate solutions with an exponential convergence rate. However, due to the global approximation structure of the method, dense node distributions lead to long computation times and hinder the applicability of the technique. In order to overcome this issue, this study proposes a parallel meshless global RBF collocation algorithm. The algorithm is applied to 2-D neutron diffusion problems. The multiquadric is used as the RBF. The algorithm is developed with Mathematica and eight virtual processors are used in calculations on a multicore computer with four physical cores. The method provides accurate numerical results in a stable manner. Parallel speedup increases with the number of processors up to five and seven processors for external and fission source problems, respectively. The speedup values are limited by the constrained resource sharing of the multicore computer’s memory. On the other hand, significant time savings are achieved with parallel computation. For the four-group fission source problem, when 4316 interpolation nodes are employed, the utilization of seven processors instead of sequential computation decreases the computation time of the meshless approach by 716 s.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Alizadeh, A., Abbasi M., Minuchehr, A. and Zolfaghari, A. (2021) A mesh-free treatment for even parity neutron transport equation, Annals of Nuclear Energy, 158, 108292. doi:10.1016/j.anucene.2021.108292
  2. 2. Atluri, S.N. and Zhu, T. (1998) A new meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) approach in computational mechanics, Computational Mechanics, 22, 117-127. doi: 10.1007/s004660050346
  3. 3. Barbosa, M., Telles, J.C.F., Santiago, J.A.F., Junior, E.F.F. and Costa, E.G.A. (2021) A parallel implementation strategy for meshless methods based on the functional programming paradigm, Advances in Engineering Software, 151, 102926. doi: 10.1016/j.advengsoft.2020.102926
  4. 4. Bassett, B. and Kiedrowski, B. (2019) Meshless local Petrov-Galerkin solution of the neutron transport equation with streamline-upwind Petrov-Galerkin stabilization, Journal of Computational Physics, 377, 1-59. doi:10.1016/j.jcp.2018.10.028
  5. 5. Bassett, B. and Owen, J.M. (2022) Meshless discretization of the discrete-ordinates transport equation with integration based on Voronoi cells, Journal of Computational Physics, 449, 110697. doi:10.1016/j.jcp.2021.110697
  6. 6. Belytschko, T., Lu, Y.Y. and Gu, L. (1994) Element-free Galerkin methods, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 37, 229-256. doi:10.1002/nme.1620370205
  7. 7. Cao, C., Chen, H.Q., Zhang, J.L. and Xu, S.G. (2019) A multi-layered point reordering study of GPU-based meshless method for compressible flow simulations, Journal of Computational Science, 33, 45-60. doi:10.1016/j.jocs.2019.04.001
  8. 8. Cercos-Pita, J.L. (2015) AQUAgpusph, a new free 3D SPH solver accelerated with OpenCL, Computer Physics Communications, 192, 295-312. doi:10.1016/j.cpc.2015.01.026

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Enerji Sistemleri Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

28 Mart 2024

Yayımlanma Tarihi

22 Nisan 2024

Gönderilme Tarihi

10 Temmuz 2023

Kabul Tarihi

27 Şubat 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 29 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Tanbay, T. (2024). PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 29(1), 173-190. https://doi.org/10.17482/uumfd.1325198
AMA
1.Tanbay T. PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS. UUJFE. 2024;29(1):173-190. doi:10.17482/uumfd.1325198
Chicago
Tanbay, Tayfun. 2024. “PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29 (1): 173-90. https://doi.org/10.17482/uumfd.1325198.
EndNote
Tanbay T (01 Nisan 2024) PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29 1 173–190.
IEEE
[1]T. Tanbay, “PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS”, UUJFE, c. 29, sy 1, ss. 173–190, Nis. 2024, doi: 10.17482/uumfd.1325198.
ISNAD
Tanbay, Tayfun. “PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29/1 (01 Nisan 2024): 173-190. https://doi.org/10.17482/uumfd.1325198.
JAMA
1.Tanbay T. PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS. UUJFE. 2024;29:173–190.
MLA
Tanbay, Tayfun. “PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 29, sy 1, Nisan 2024, ss. 173-90, doi:10.17482/uumfd.1325198.
Vancouver
1.Tayfun Tanbay. PARALLEL MESHLESS RADIAL BASIS FUNCTION COLLOCATION METHOD FOR NEUTRON DIFFUSION PROBLEMS. UUJFE. 01 Nisan 2024;29(1):173-90. doi:10.17482/uumfd.1325198

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr