道格拉斯L.桑达克和埃里克布里森-波士顿大学
丹尼尔J.多尼-美国宇航局马歇尔太空飞行中心
介绍
大型、快速计算机的出现大大增加了科学计算的规模和复杂性。这些模拟产生的数据量也在增长，从结果中推断出物理结构可能是一项艰巨的任务。不同物理位置的个体经常在大规模模拟中合作，并且结果经常对没有参与原始计算的其他个体感兴趣。分布式计算环境是允许协作者参与对结果的询问的理想场所。
交互粒子跟踪
可视化速度场的一种技术是渲染路径，或粒子在指定点释放的“条纹线”。重要的流动特征，如分离的流动区域和漩涡，这时就很明显了。条纹演示允许用户在模拟域中的任何地方挑选点，并查看结果条纹。它包括在图形工作站上运行的可视化组件和驱动波士顿大学深度视觉显示墙，在Windows PC上运行的导航/拾取客户端，以及在高性能并行系统上运行的条纹生成器程序。
条纹线发生器最初读取一个预先计算的解决方案，完全定义了诱导管内的流动。用户在墙上显示的计算域内选择点，使用无线回旋鼠标。这些点被发送到条纹线生成程序，该程序将它们集成在一系列时间步骤上。对于每个时间步，所有条纹的当前位置被发送回可视化应用程序。这个演示是建立在SCV的沉浸式环境分布式应用程序框架（DAFFIE）系统之上的。
在火箭发动机涡轮泵诱导器上的应用
以前的交互式条纹绘制系统的应用是全涡轮机械几何形状的小子集，通常包括几个叶片通道。在目前的应用中，该系统已应用于某火箭发动机涡轮泵诱导轮的全环空。
诱导体常用于火箭发动机的燃料泵和氧化剂泵。诱导剂是一种“预泵”，可以增加流体的压力，以减少空化并提高主泵的性能。诱导流场通常表现为不稳定，包括叶片上游的回流区域。对非定常流场进行尽可能准确的预测是非常重要的，因为非定常流场会引起诱导器上游结构部件的振动，降低其寿命周期。交互式条纹可视化对于检查这些复杂流场的细节非常有用。
上面的图1显示了诱导叶片和轮毂流道的计算曲面网格。通道离散使用重叠的O和h网格。图中轮毂h型网格用蓝色表示，轮毂o型网格用黑色表示。图2显示了引入非定常解决方案快照中的条纹的示例。表面按静压着色，蓝色代表低压，红色代表高压。沿着径向线引入条纹来模拟叶片上游的耙。叶尖涡可以看到的条纹退出诱导叶片。