DOI: 10.13140/RG.2.2.29710.72008
In the present work, a speedup comparison between two poroelasticity coupling schemes is performed. In the Fully Implicit Method (FSS), the geomechanics-flow coupling is implicitly accomplished in the solution of the linear system, since the mechanical balance and mass conservation equations are solved in a single linear system. In turn, the Fixed-Stress Split (FSS) consists of segregately solving these equations, and the coupling is achieved through an iterative procedure at each time step. Both methods have been parallelized by the Domain Decomposition Method, in which the computational domain is divided into subdomains, which are then assigned to a processor. Once that all processors work simultaneously, the time required to evaluate the unknowns throughout the domain is equivalent to the time taken by a processor to elicit the unknowns concerning its subdomain in addition to the inter-processor communication time. The performance test is carried out through the solution of two poroelasticity problems: Terzaghi's column and Cryer's sphere. Although the Fixed-Stress Split has shown a larger speedup, it is still outperformed by the Fully Implicit Method in all simulated scenarios.
Neste trabalho é feita uma comparação do desempenho em paralelo entre dois métodos de acoplamento para poroelasticidade. No Fully Implicit Method, o acoplamento escoamento-geomecânica é implicitamente realizado na solução do sistema linear, uma vez que as equações de balanço mecânico e de conservação da massa são resolvidas num único sistema. No que lhe concerne, o Fixed-Stress Split consiste em resolver estas duas equações separadamente, e o acoplamento se dá através de um processo iterativo que é repetido a cada passo no tempo. Ambos os métodos foram paralelizados através do Método de Decomposição do Domínio, onde o domínio de cálculo é dividido em subdomínios, e cada um destes é atribuído a um processador. Como os processadores trabalham simultaneamente, o tempo necessário para determinar as incógnitas em todo o domínio equivale ao tempo gasto por um processador para definir as incógnitas no seu subdomínio somado com o tempo de comunicação entre processadores. O teste de desempenho é realizado através da solução de dois problemas de poroelasticidade: a coluna de Terzaghi e a esfera de Cryer. Embora o Fixed-Stress Split tenha apresentado o maior aumento de desempenho em decorrência da paralelização ele gastou mais tempo de CPU que o Fully Implicit Method em todas as simulações realizadas.
- FSS has shown a larger speedup, however, it is outperformed by the FIM.
