Assessment of programming languages for computational fluid dynamics

Avaliação de Diferentes Linguagens de Programação para Fluidodinâmica Computacional (CFD)

dc.contributorAndrade, João Rodrigo
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3633955382225394
dc.contributorMartins, Ramon Silva
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0642654456195324
dc.contributorDuarte, Carlos Antonio Ribeiro
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3533635470069420
dc.creatorBurgos, Arturo Machado
dc.date2021-06-29T17:23:06Z
dc.date2021-06-29T17:23:06Z
dc.date2021-06-10
dc.date.accessioned2023-09-28T20:25:33Z
dc.date.available2023-09-28T20:25:33Z
dc.identifierBURGOS, Arturo Machado. Assessment of programming languages for computational fluid dynamics. 2021. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32272
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9050622
dc.descriptionFor the vast majority resolution of both computational numerical dynamics and computational fluid dynamics, CND and CFD respectively problems, different programming languages are used. In this present work we sought to evaluate routines commonly used in CND and CFD codes to solve different problems. The level of complexity of the tests varies, ranging from easy such evaluation of loops or recursive problems to those at first somewhat complex, since they already deal with concepts of heat transport. Four programming languages were accounted for: Python, FORTRAN, Julia and Matlab. Furthermore, one of them contains a variation, which in this case Python with the Numba module (specifically Just In Time process - JIT). The analysis of the languages are both quantitative and qualitative. That is, despite worrying about analyzing the computational time spent on each of the tests, we also try to show our impressions about the ease of use or the documentation available in forums. As for the results, it is possible to infer that among the programming languages the one with the best performance is FORTRAN. However Python demonstrates to have a great potential, since it is a high-order language and very embraced by the community. In addition, it was found that with routines created by other developers, processes are greatly optimized, making execution times even shorter when compared to the other languages.
dc.descriptionPesquisa sem auxílio de agências de fomento
dc.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
dc.descriptionPara a resolução da grande maioria dos problemas de dinâmica numérico-computacional quanto a dinâmica de fluidos computacional, CND e CFD, respectivamente, diferentes linguagens de programação são usadas. No presente trabalho buscamos avaliar rotinas comumente utilizadas em códigos CND e CFD para resolver diferentes problemas. O nível de complexidade dos testes varia, indo desde fáceis como avaliação de loops ou problemas recursivos até aqueles inicialmente um tanto complexos, uma vez que já lidam com conceitos de transporte de calor. Quatro linguagens de programação foram contabilizadas: Python, Fortran, Julia e MATLAB. Além disso, um deles contém uma variação, neste caso Python com o módulo Numba (especificamente o processo Just In Time - JIT). As análises das linguagens são quantitativas e qualitativas, ou seja, apesar de nos preocuparmos em analisar o tempo computacional despendido em cada um dos testes, procuramos também mostrar nossas impressões sobre a facilidade de uso ou sobre a documentação disponível nos fóruns. Quanto aos resultados, é possível inferir que dentre as linguagens de programação a que apresenta melhor desempenho é o FORTRAN. Porém Python demonstra ter um grande potencial, visto que é uma linguagem de alto nível e muito aceita pela comunidade. Além disso, verificou-se que com rotinas criadas por outros desenvolvedores, os processos são bastante otimizados, tornando os tempos de execução ainda mais curtos quando comparados aos demais.
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherEngenharia Mecânica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectLinguagens de programação
dc.subjectProgramming languages
dc.subjectComputacional
dc.subjectComputational
dc.subjectFluidodinâmica computacional
dc.subjectComputational fluid dynamics
dc.subjectProcessos vetorizados
dc.subjectVectored process
dc.subjectComputational numerical dynamics
dc.subjectDinâmica numérico-computacional
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
dc.titleAssessment of programming languages for computational fluid dynamics
dc.titleAvaliação de Diferentes Linguagens de Programação para Fluidodinâmica Computacional (CFD)
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso


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