Laborator 8 – ”Modelare numerică în acvacultură și biologie moleculară”

Direcții de cercetare

 Până nu cu mult timp în urmă, studiul fenomenelor de curgere a fluidelor în acvacultură, precum şi fenomenele din biologia moleculară se realiza doar teoretic şi experimental. Odată cu creşterea puterii de procesare a calculatoarelor, s-a dezvoltat o a treia abordare a cercetării – modelarea numerică – care completează în mod sinergetic abordarea teoretică şi pe cea a experimentului pur.

Ca metodă de studiu, simulările numerice aduc, spre deosebire de experiment, un complement de informaţii, prin posibilitatea de a obţine un acces „uşor” la valorile instantanee ale mărimilor fizico-chimice, în orice regiune a domeniului de calcul şi la orice pas de timp.

Există o serie de motivaţii puternice privind integrarea simulărilor numerice în studiul problemelor de acvacultură şi biologie moleculară: performanţe din ce în ce mai bune a tehnicilor de calcul, programe de modelare numerică performante, preţuri scăzute comparativ cu studiile experimentale în laboratoare. Activitatea de cercetare a laboratorului de modelare numerică creat se va reflecta într-o serie de servicii care vor oferi partenerilor industriali, institutelor de cercetare şi instituţiilor guvernamentale interesate, informaţiile necesare în luarea celor mai bune decizii şi asigurarea unei calităţi cât mai bune a produselor cu riscuri minime, costuri reduse şi în timpi optimi.

Infrastructura de cercetare din cadrul laboratorului constă în două componente majore:

Sistemul de calcul paralel (High Performance Computing) de înaltă performanță, ce oferă posibilitatea de procesare paralelă masivă, se constituie sub forma unui cluster care are 26 de noduri de calcul, fiecare echipat cu două procesoare Intel Xeon de generația a 3-a, cu cate 12 nuclee fiecare, ajungând astfel la un total de 624 de nuclee de calcul, cu un total însumat de 1,6 TB de memorie disponibilă si interfațare la 40 Gbps prin Infiniband 4x QDR între noduri. Cu o performanță teoretică estimată de 24,9 Tflops, sistemul de calcul paralel se situează printre sistemele cu cea mai mare putere de calcul din sistemele asemănătoare din învățământul superior romanesc, fiind în același timp unicul sistem specializat din țară pentru rezolvarea problemelor complexe de modelare numerică.

Programul de modelare numerică Ansys CFD, cu licență de calcul paralel Ansys HPC pentru 512 procese, permite rezolvarea unor probleme complexe de simulare numerică care solicită resurse de calcul foarte mari. Licența de tip HPC permite rezolvarea simultană, pe 528 de procesoare, a unei singure probleme. Programul Ansys CFD permite simularea sistemelor, proceselor și echipamentelor care implică fenomene complexe de curgere a fluidelor, transfer de căldură și masă, precum și reacții chimice.