Localizando partículas en un fluido a partir de holografías y computación de altas prestaciones

La tomografía se ha introducido recientemente en la velocimetría de fluidos para proporcionar información en tres dimensiones de la localización de partículas en el seno de fluidos. En concreto, algunos trabajos previos han probado el potencial de la Tomografía Óptica Difraccional en este campo. En general, los métodos de reconstrucción en longitudes de ondas visibles tienen que tener en cuenta la difracción. La Primera Aproximación de Born (aproximación lineal) se ha utilizado para la reconstrucción 3D de imágenes, pero un método no lineal de reconstrucción es necesario cuando la dispersión múltiple no es despreciable. Por lo tanto, si nuestro interés se centra en el desarrollo de técnicas alta precisión de velocimetría de fluidos, una estrategia interesante consiste en incluir en los fluidos un conjunto de partículas sembradoras cuya posición se puede determinar mediante TOD pero el proceso de reconstrucción debe considerar los campos dispersados. En este trabajo se describe una optimización iterativa no lineal para localizar las partículas sembradoras y computar después el campo de velocidad del fluido y, por tanto, métodos de reconstrucción no lineales. Este método de inversión requiere la resolución de la ecuación de Helmholtz, con una alta demanda computacional relacionada con el tamaño del problema. Por lo tanto, la computación de altas prestaciones se hace imprescindible para la solución de este tipo de problemas. Este trabajo muestra los resultados de acelerar esta técnica de reconstrucción utilizando la computación con GPUs y un formato adaptado a las características de la matriz involucrada en la ecuación de Helmholtz.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. Universidad de Valladolid. SARTECO(Sociedad de Arquitectura y Tecnología de Computadores