Sobre el cálculo de trayectorias en la extracción de Estructuras Coherentes Lagrangianas

Abstract

La extracción de Estructuras Coherentes Lagrangianas (LCS) es común en diversos campos de dinámica de fluidos, centrados en estudiar el comportamiento de las partículas que integran determinados flujos presentes en la naturaleza, los cuerpos humanos y animales, determinados fluidos artificiales, etc. En concreto, en el proceso de extracción de LCS se llevan a cabo miles o incluso millones de cálculos de mapas de flujo para poder analizar las trayectorias de las partículas que conforman un determinado flujo. Los procedimentos que realizan dichos cálculos forman el cuello de botella de la extracción de LCS. En este trabajo presentamos un estudio detallado de cómo se realiza el cálculo de los mapas de flujo, su implementación y una paralelización sencilla de la misma que utiliza OpenMP para ejecutar nuestro código sobre arquitecturas multihilo. Gracias a que las posiciones que se van estimando en el proceso de cálculo los mapas de flujo son independientes para cada una de las partículas de interés, en cada uno de los instantes de tiempo evaluados, tanto en escenarios 2D como en 3D, se observa una eficiencia paralela destacable.