Un software de velocimetría de imágenes de partículas de código abierto basado en Python mejorado para su uso con unidades centrales de procesamiento
Autores: Shirinzad, Ali; Jaber, Khodr; Xu, Kecheng; Sullivan, Pierre E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un software de velocimetría de imágenes de partículas de código abierto basado en Python mejorado para su uso con unidades centrales de procesamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Velocimetría de imágenes de partículas
Software PIV de código abierto
Arquitecturas de GPU
Marco de CPU
Lenguaje Python
Clúster de supercomputación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV) es una técnica experimental ampliamente utilizada para medir el flujo. En los últimos años, el software PIV de código abierto se ha vuelto más popular ya que ofrece a investigadores y profesionales capacidades computacionales mejoradas. El desarrollo de software para arquitecturas de unidades de procesamiento gráfico (GPU) requiere un diseño cuidadoso de algoritmos y selección de estructuras de datos para un rendimiento óptimo. El software PIV, optimizado para unidades de procesamiento central (CPU), ofrece una alternativa al software especializado para GPU. En el presente trabajo, se presenta e implementa un algoritmo mejorado para el software OpenPIV-Python (Versión 0.25.1, OpenPIV, Tel Aviv-Yafo, Israel) bajo un marco tradicional de CPU. Se seleccionó el lenguaje Python debido a su versatilidad y amplia adopción. El algoritmo también se probó en un clúster de supercomputación, una estación de trabajo y Google Colaboratory durante la fase de desarrollo. Utilizando un campo de velocidad conocido, el algoritmo capturó con precisión el flujo promedio en el tiempo, los campos de velocidad momentáneos y los vórtices.
Descripción
La Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV) es una técnica experimental ampliamente utilizada para medir el flujo. En los últimos años, el software PIV de código abierto se ha vuelto más popular ya que ofrece a investigadores y profesionales capacidades computacionales mejoradas. El desarrollo de software para arquitecturas de unidades de procesamiento gráfico (GPU) requiere un diseño cuidadoso de algoritmos y selección de estructuras de datos para un rendimiento óptimo. El software PIV, optimizado para unidades de procesamiento central (CPU), ofrece una alternativa al software especializado para GPU. En el presente trabajo, se presenta e implementa un algoritmo mejorado para el software OpenPIV-Python (Versión 0.25.1, OpenPIV, Tel Aviv-Yafo, Israel) bajo un marco tradicional de CPU. Se seleccionó el lenguaje Python debido a su versatilidad y amplia adopción. El algoritmo también se probó en un clúster de supercomputación, una estación de trabajo y Google Colaboratory durante la fase de desarrollo. Utilizando un campo de velocidad conocido, el algoritmo capturó con precisión el flujo promedio en el tiempo, los campos de velocidad momentáneos y los vórtices.