Implementace paralelního algoritmu pro výpočet solární radiace do konečně-prvkového řešiče ESPRESO

Abstract

Úloha solární radiace je jeden z příkladů úlohy vedení tepla. Při ni zkoumáme teplotu objektu, na který dopadá sluneční záření. Tato úloha se dá řešit pomocí metody konečných prvků. Pro použití této metody potřebujeme spočítat na jakou část plochy dopadá světlo a jaká část plochy objektu je zakryta stínem. Pro tento účel je v práci uveden algoritmus pro výpočet zastíněných a osvětlených části plochy objektu. Dále je uveden způsob paralelizace daného algoritmu. Algoritmus byl implementován pro použití do masivně paralelního řešiče ESPRESO.

The solar radiation problem is one example of a heat conduction problem. In it, we examine the temperature of an object that receives solar radiation. This problem can be solved using the finite element method. To use this method, we need to calculate how much of the surface area is covered by light and how much of the surface area of the object is covered by shadow. For this purpose, an algorithm for calculating the shaded and illuminated parts of the object surface is presented in this paper. Furthermore, the parallelization method of the algorithm is presented. The algorithm has been implemented for use in the massively parallel solver ESPRESO.