Sie haben dieselbe Aufgabe auf 16 und auf 64 Kernen gerechnet, und die Ergebnisse stimmen nicht überein. Das kommt häufig vor und wird häufig falsch gedeutet.
Erwartetes Verhalten
Die Gebietszerlegung ändert die Gleichungen nicht; sie entscheidet nur, welcher Prozessor welchen Teil rechnet. Eine konvergierte Lösung sollte von der Zahl der Teilgebiete unabhängig sein.
Bitgleich wird sie nicht sein: Die Reihenfolge der Gleitkommasummation ändert sich mit der Zerlegung, und das erzeugt Unterschiede in den letzten Stellen. Dieser Unterschied bleibt jedoch bei einer überwachten Größe im Bereich von Millionstel und berührt keine Ingenieurentscheidung.
Wenn der Unterschied groß ist
1. Die Lösung ist nicht konvergiert. Das ist mit Abstand die häufigste Ursache. In einer halb konvergierten Lösung wächst der Unterschied aus der Summationsreihenfolge, und die beiden Rechnungen laufen auseinander. Siehe die Notiz zur Konvergenz.
2. Die Physik ist instationär. In einer chaotischen oder schwingenden Strömung stimmen die Momentanfelder ohnehin nicht überein; verglichen werden sollte kein Momentanwert, sondern ein Zeitmittel.
3. Eine Teilgebietsgrenze quert einen kritischen Bereich. Manche Modelle (insbesondere Wandfunktionen und einige Mehrphasen-Schließungen) brauchen Informationen aus den Nachbarzellen. Schneidet eine Teilgebietsgrenze geradewegs durch eine dünne Grenzschicht oder eine Phasengrenze, kann örtliche Inkonsistenz entstehen.
4. Ein Modell verwendet einen Zufallsstartwert. Bei Partikeleinbringung oder einem synthetischen Turbulenzgenerator kann der Startwert von der Zerlegung abhängen.
Was zu tun ist
Ziehen Sie zuerst die Konvergenz an; meist verschwindet der Unterschied. Tut er es nicht, legen Sie die Zahl der Teilgebiete fest und halten Sie das im Bericht fest — in einer Optimierungsstudie zählt die Einheitlichkeit zwischen den Rechnungen mehr als die absolute Genauigkeit. Siehe die Notiz zu Ersatzmodellen.
Referenzen
- Ferziger, J. H., Perić, M. & Street, R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th ed. Springer. DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6
- Celik, I. B., Ghia, U., Roache, P. J., Freitas, C. J., Coleman, H. & Raad, P. E. (2008). Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications. Journal of Fluids Engineering, 130(7), 078001. DOI: 10.1115/1.2960953