Método Lattice Boltzmann em GPU

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dc.contributor.advisor-co1Spalenza, Wesley
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9644-3938
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2687428810786056
dc.contributor.advisor1Belich Júnior, Humberto
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8795-1735
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3879935393431243
dc.contributor.authorVerneck, Gustavo Arruda
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0002-7338-7229
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5653726776109556
dc.contributor.referee1Martins, Ramon Silva
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4905-1453
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0642654456195324
dc.contributor.referee2Paz, Wendel Silva
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5737-0633
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8332147920469110
dc.contributor.referee3Oliveira, Erika Aparecida da Silva
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4680214469214382
dc.date.accessioned2026-03-26T11:19:35Z
dc.date.available2026-03-26T11:19:35Z
dc.date.issued2025-08-25
dc.description.abstractComputational FLuid Dynamics (CFD) is an essential field of physics and engi neering, enabling the simulation and analysis of fluid behavior through numerical methods. This work focuses on the development of a high-performance application for CFD simulations using the Lattice Boltzmann Method (LBM), an efficient and highly parallelizable computational approach based on the Boltzmann Kinetic The ory. LBM is particularly well-suited for parallelization on Graphics Processing Units (GPUs), offering significant advantages in terms of performance and scalability. The application was implemented in the Rust programming language and employs the OpenCL framework to leverage computational parallelism. This dissertation presents the theoretical foundation of the method, the development process of the proposed library, the validation of results, and the performance analysis across different simula tion scenarios. The results demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed approach, while also paving the way for future optimizations and applications in more complex and diverse fluid dynamics contexts
dc.description.resumoA Fluidodinâmica Computacional (CFD) é uma área essencial da física e da enge nharia, permitindo a simulação e a análise do comportamento de fluidos por meio de métodos numéricos. Este trabalho foca no desenvolvimento de uma aplicação de alto desempenho para simulações de CFD utilizando o Método Lattice Boltzmann (LBM), uma abordagem computacional eficiente e altamente paralelizável baseada na Teoria Cinética de Boltzmann. O LBM é especialmente adequado para paralelização em unidades de processamento gráfico (GPUs), oferecendo vantagens significativas em termos de desempenho e escalabilidade. A aplicação foi implementada em linguagem Rust e emprega o framework OpenCL para exploração do paralelismo computacio nal. Esta dissertação apresenta a fundamentação teórica do método, o processo de desenvolvimento da biblioteca, a validação dos resultados e a análise de desempenho em diferentes cenários de simulação. Os resultados demonstram a viabilidade e a efi ciência da abordagem proposta, além de abrirem caminho para futuras otimizações e aplicações em contextos fluidodinâmicos mais complexos e diversos
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20988
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Física
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
dc.rightsopen access
dc.subjectMétodo Lattice Boltzmann (LBM)
dc.subjectFluidodinâmica computacional (CFD)
dc.subjectSimulação numérica
dc.subjectParalelização em GPU
dc.subjectComputação de Alto Desempenho (HPC)
dc.subjectLattice Boltzmann Method (LBM)
dc.subjectComputational Fluid Dynamics (CFD)
dc.subjectNumerical simulation
dc.subjectGPU parallelization
dc.subjectHigh-Performance Computing (HPC)
dc.subject.cnpqFísica
dc.titleMétodo Lattice Boltzmann em GPU
dc.typemasterThesis
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