numba.jitの挑戦：SIMPLE法による3Dキャビテーション流れの計算はどこまで速くなるか！10分⇒？

モチベーション

• このブログでもしばしば登場するnumba.jitを3D計算でどれほど使えるのかを 前記事(SIMPLE法でもpythonならシンプルに書けるのか ⇒ かなりシンプルになるがやっぱり...(ソースコードあり) - 趣味で計算流砂水理)のSIMPLE法による3Dキャビテーション流れの計算で試してみました。
• numba.jitを知らない方はまず関連記事を読んだほうがスムーズだと思います。

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結果

• 先に結果を示すと10分が6秒になりました。約100倍です。悪くないです。

プログラミング

ほとんど修正していません。 numbaモジュールをimportすることと

import numpy as np
import numba

各defの前に以下ように一行付け加えるだけです。

@numba.jit(nopython=True, parallel=False)
def calupre(p,u,v,w,Vdir,Vbound,alphaU,dx,dy,dz,nu,axis):

@numba.jit(nopython=True, parallel=False)
def caldp(p,u,v,w,acu,acv,acw,dx,dy,dz):

@numba.jit(nopython=True, parallel=False)
def SIMPLE(p,u,v,w,Uslip,Vslip,alphaU,alphaP,dx,dy,dz,nu):

コード全体はこちら

上記の関連記事のとおり、numba.jitが使えない条件は多々ありますが、慣れてくるとほとんど引っかからないです。

私は日頃からnumba.jitを愛用しているため、無意識にnumba.jitが適用できるようにコーディングしている気がします。

まとめ

• 前記事では計算時間が10分でも十分速いと書きましたが、numba.jitを使うと6秒で回るので全く問題なしです。
• 不明な点があればコメントをお願いします。

GitHub

github.com

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前記事から久しぶりに新しいモデルを書いたので楽しかったです。ぜひ回してみて下さい。