Издается с 1978 года
в г. Сарове (Арзамас-16) Нижегородской области

РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР -
ВСЕРОССИЙСКИЙ НИИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ
 
 Русский |  English
О ЖУРНАЛЕ РЕДКОЛЛЕГИЯ ПУБЛИКАЦИОННАЯ ЭТИКА ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ АВТОРЫ АРХИВ ПОСЛЕДНИЙ ВЫПУСК



Выпуск No 2, 2019


КОНСЕРВАТИВНЫЙ ПЕРЕСЧЕТ ВЕЛИЧИН В РАЗНОСТНЫХ СХЕМАХ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ НА ЛАГРАНЖЕВО-ЭЙЛЕРОВОЙ СЕТКЕ

А. М. Стенин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 3-16.

       Представлен консервативный по полной энергии глобальный алгоритм пересчета величин на эйлеровом этапе счета шага по времени в разностных схемах газовой динамики на регулярной четырехугольной лагранжево-эйлеровой пространственной сетке. Значения газодинамических величин на новой сетке вычисляются из условия сохранения соответствующих интегральных величин. Вычисление новых значений удельной внутренней энергии производится на основе сохранения интегральной внутренней энергии с учетом поправок, обеспечивающих сохранение полной энергии. Если на лагранжевом этапе счета шага по времени используется полностью консервативная разностная схема, то консервативный пересчет величин обеспечивает полную консервативность схемы по совокупности обоих этапов, лагранжева и эйлерова. Приводятся результаты тестовых расчетов задачи о сильном точечном взрыве (рис. 4, список лит. - 12 назв.).

Ключевые слова: газовая динамика, лагранжево-эйлеровы сетки, пересчет величин, полностью консервативная схема, седовский взрыв.

TVDR-СХЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

А. А. Шестаков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 17-36.

      Проблеме построения численных методов решения уравнения переноса излучения посвящено огромное число работ. Отдельно среди них выделяются методы решения системы уравнений переноса теплового излучения, которая дополнительно включает в себя уравнение для внутренней энергии среды с учетом обменных процессов взаимодействия излучения с веществом. Из-за существенной нелинейности этих процессов при решении задачи переноса теплового излучения предъявляются высокие требования к качеству выбираемых численных методик.

      Во-первых, эти методики должны обладать эффективным методом разрешения нелинейности данной задачи. Во-вторых, из-за семимерного пространства всех переменных аппроксимационная система должна решаться экономичным методом, в котором число арифметических операций пропорционально количеству узлов разностной сетки. В-третьих, разностная дискретизация, кроме естественных условий - аппроксимации, абсолютной устойчивости и сходимости, должна удовлетворять дополнительным требованиям: консервативности, безусловной монотонности и положительности для положительных функций.

      В работе проведены исследования новых неявных безусловно монотонных разностных схем повышенного порядка (выше первого) аппроксимации для задач переноса теплового излучения (рис. 2, список лит. - 48 назв.).

Ключевые слова: уравнение переноса излучения, разностные схемы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В МЕТОДИКЕ "ЛЭГАК" ИЗМЕНЕНИЯ УДАРНО-ВОЛНОВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ВВ ТИПА ТАТБ ПРИ МНОГОКРАТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ УДАРНЫХ ВОЛН

Н. А. Володина, В. Б. Титова, М. О. Ширшова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 37-49.

      Представлены результаты работы по развитию кинетической модели детонации МК в методике ЛЭГАК для универсального учета зависимости ударно-волновой чувствительности ВВ на основе ТАТБ от его состояния перед фронтом инициирующей ударной волны. Изменения в модели коснулись формулы, "отвечающей" за плотность рождения горячих очагов разложения ВВ вблизи фронта ударной волны, а также алгоритма выделения фронта ударной волны и анализа состояния вещества перед этим фронтом. Реализованная модификация модели кинетики МК протестирована на экспериментальных данных для ВВ на основе ТАТБ при начальных плотностях 1,3 г/см3 ≤ ρ0 ≤ 1,91 г/см3.

      Предложенный алгоритм позволяет автоматически учитывать состояние ВВ перед фронтом ударной волны и единым образом описывать экспериментальные данные как по сенсибилизации, так и по десенсибилизации ВВ при многократных ударно-волновых воздействиях (рис. 11, список лит. - 12 назв.).

Ключевые слова: кинетика детонации, ударно-волновая чувствительность, ТАТБ.

УСЛОВИЕ ВЫБОРА МАЖОРАНТЫ В МЕТОДЕ "МАКСИМАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ"

Н. В. Иванов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 50-54.

      При решении уравнений переноса частиц методом Монте-Карло для упрощения моделирования пробегов частиц широко используется метод максимального сечения. На численном примере показано, что этот метод приводит к правильному распределению пробегов частиц только при соблюдении одного условия: соответствующая максимальному сечению плотность распределения пробегов должна быть нормирована (рис. 1, список лит. - 5 назв.).

Ключевые слова: уравнение переноса частиц, метод Монте-Карло, моделирование пробегов частиц, выбор максимального сечения.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ АЭРОДИНАМИКИ СО СТАТИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИЕЙ СЕТКИ ПОД ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ

А. В. Стручков, А. С. Козелков, Р. Н. Жучков, А. А. Уткина, А. В. Саразов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 55-67.

       Представлено описание алгоритма численного решения задач аэродинамики, основанного на выделении областей ударных волн и последующем измельчении в них расчетной сетки посредством метода адаптивно-встраиваемых сеток. Применяемый метод основан на дроблении ячеек за счет добавления новых узлов на грани. Выделение области ударных волн для адаптации осуществляется с использованием критерия на основе градиента давления и градиента плотности. Предлагаемый алгоритм реализован на произвольных неструктурированных сетках и ориентирован на конечно-объемную дискретизацию системы уравнений Навье-Стокса. Применение алгоритма демонстрируется на задачах о трансзвуковом обтекании профиля NACA0012 и сверхзвуковом обтекании клина. Показано, что использование предложенного метода адаптивных сеток существенно улучшает качество численного решения, полученного на грубых сетках (рис. 15, табл. 4, список лит. - 27 назв.).

Ключевые слова: аэродинамика, численное моделирование, адаптивные сетки, трансзвуковое и сверхзвуковое течение, ударные волны.

ЭФФЕКТИВНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ПО РАСШИРЕННЫМ МЕТАДАННЫМ

С. А. Петунин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 68-80.

       В составе системного программного обеспечения большинства высокопроизводительных вычислительных систем в настоящее время используется менеджер ресурсов и планировщик заданий Slurm. База данных статистики планировщика является основным источником анализа рабочей нагрузки, понимание которой позволяет повышать эффективность использования ресурсов вычислительных систем.

       Проведено исследование применения статистического метода Random Forest, относящегося к группе машинного обучения, для прогнозирования временных показателей вычислительного задания: времени ожидания в очереди и времени выполнения. Все эксперименты проведены на журнальных данных большого объема менеджера ресурсов и планировщика заданий Slurm, накопленных в течение различных календарных периодов. Программы обработки данных реализованы в виде скриптов в рамках статистической системы R. Принципиальной идеей работы явилось включение в структуру прогнозных моделей новых уникальных метаданных вычислительных заданий, не используемых ранее. Результаты исследований показали более чем двукратную эффективность предложенных прогнозных моделей по сравнению с оценками пользователей и планировщика. Работа является первым шагом в проекте внедрения автоматических сервисов управления вычислительными заданиями на уровне метапланировщика в целях автоматизации запросов ресурсов, а также для более качественного оповещения пользователей (рис. 11, табл. 5, список лит. - 14 назв.).

Ключевые слова: прогнозирование, метаданные вычислительного задания, время выполнения, время ожидания, метод Random Forest.

ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЦУНАМИ НА ПОБЕРЕЖЬЕ ЕГИПТА В РАЙОНЕ ВОЗВОДИМОЙ АЭС "ЭЛЬ-ДАБАА"

А. И. Зайцев, С. М. Дмитриев, А. А. Куркин, Е. Н. Пелиновский
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2019. Вып.2. С. 81-89.

       Необходимость оценки опасности цунами на побережье Египта возникла в связи со строительством атомной станции "Эль-Дабаа" (координаты 28,5270° в.д., 31,1032° с.ш.), тендер на который выиграла российская корпорация "Росатом". Для анализа долговременной опасности цунами использован популярный в настоящее время метод PTHA, основанный на статистическом анализе большого числа реальных и прогностических землетрясений с последующим расчетом волн цунами от возможных землетрясений. Показано, что предсказываемый уровень подъема воды в районе АЭС составляет 6 ± 2 м на период 10 тыс. лет (рис. 9, список лит. - 19 назв.).

Ключевые слова: цунами, долговременный прогноз, АЭС, Египет.

[ Возврат ]


 
 
 
© ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2000-2019