Projektbeschreibung
Die Dynamik von Weichgläsern anhand von HPC und leichten Lattice-Boltzmann-Methoden
Die Charakterisierung der komplexen Dynamik von Weichgläsern einschließlich der fluidischen Schnittstellen, ungeordneten Flüssig-Flüssig-Emulsionen und weichen mikrofluidischen Tröpfchenkristalle ist schwierig. Sie ist jedoch für viele Bereiche wie Werkstofftechnik, Lebensmittelverarbeitung, Gewebetechnik und Photonik wichtig. Mit den aktuellen Modellen kann die komplizierte Thermodynamik ohne Gleichgewicht nicht genau erfasst werden. Im ERC-finanzierten Projekt LBFAST geht es darum, einen effizienten Simulator der komplexen Strömungen für den Einsatz in Hochleistungsrechenclustern zu optimieren. Das Team implementiert leichte Lattice-Boltzmann-Methoden mit LBcuda – einer quelloffenen Software für Grafikprozessoren – und erwartet, die Rechenkapazität so deutlich anzuheben und die Rechenlast und den Energieverbrauch dabei zu senken.
Ziel
The intricate dynamics of fluid interfaces, disordered liquid-liquid emulsions, and soft microfluidic droplet crystals, collectively known
as soft glass materials (SGM), pose challenges to non-equilibrium thermodynamics and hold profound implications for engineering
applications such as combustion, materials design, and food processing. Advances in SGM modeling within the ERC COPMAT project
offer opportunities for innovative mesoscale materials in fields like tissue engineering, photonics, and catalysis.
The Lightweight Lattice Boltzmann (LB) scheme, which relies on hydrodynamic moments, models SGM by preventing droplet
coalescence including near-contact interactions (NCI) due to surfactants. Integrated into LBcuda, an open-source software optimized
for GPUs, it efficiently simulates complex flows while saving electrical energy, in line with the goals of the European Green Deal.
The LBFAST project aims to optimize LBcuda's implementation for HPC clusters powered by GPUs, achieving processing rates of
several hundred GLUPS while using only 50% of computational resources, resulting in a 75% reduction in energy costs compared to
standard LB methods. This enhancement enables accelerated production rates for industrial applications and aligns with the criteria
of the EuroHPC Joint Undertaking, benefiting users addressing energy and environmental challenges in the next exascale computing
generation.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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- NaturwissenschaftenInformatik und InformationswissenschaftenSoftware
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenThermodynamik
- Technik und TechnologieWerkstofftechnik
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenKatalyse
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsGastgebende Einrichtung
16163 Genova
Italien