МОНОТОННЫЙ МЕТОД ЧАСТИЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВУМЕРНЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ТЕЧЕНИЙ

>Ю. В. Янилкин, В. А. Шмелёв, В. Ю. Колобянин, С. П. Беляев
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 3-14.

Описывается развитие монотонного метода частиц для двумерных задач газовой динамики, реализованного в рамках комплекса ЭГАК. Приводятся алгоритмы взаимодействия частиц с компонентами, которые заданы без применения частиц, а также алгоритмы, позволяющие делать расчет, используя частицы только в окрестности контактных границ (рис. 14, список лит. - 7 назв.).

Ю. Г. Бартенев, Ю. А. Бондаренко, В. Ф. Спиридонов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 15-23.

Приводятся результаты исследования по соотношениям параметров подсистем ЭВМ эксафлопсной производительности. В качестве модели вычислительного алгоритма использованы явные разностные схемы для трехмерных задач газовой динамики. В предположении неизменности времени счета одной задачи на всем вычислительном поле при переходе от существующей ЭВМ к проектируемой суперЭВМ получены формулы возрастаний пропускной способности коммуникационной сети в целом, объема и быстродействия памяти всех уровней и производительности графической подсистемы в зависимости от увеличения числа вычислительных узлов (серверов) и роста их производительности. Применяя эти формулы, можно проектировать ЭВМ сбалансированным образом, используя параметры уже имеющейся ЭВМ, если параметры ее подсистем сбалансированы. Показана близость прогнозируемых формулами результатов с прогнозом параметров эксафлопсной ЭВМ 2018 года Ж. Донгарра. Описываются способы и факторы, в каком-то смысле упрощающие разработку такой ЭВМ (табл. 2, список лит. - 5 назв.).

А. А. Воропинов, И. Г. Новиков, С. С. Соколов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 24-33.

Методика ТИМ-2D предназначена для решения задач механики сплошной среды на неструктурированных многоугольных лагранжевых сетках произвольной структуры. Для методики ТИМ-2D используется трехуровневое распараллеливание: 1) по математическим областям в модели распределенной памяти с использованием интерфейса передачи сообщений MPI; 2) по параобластям внутри математической области также с использованием MPI; 3) распараллеливание итераций счетных циклов в модели общей памяти с использованием интерфейса OpenMP.
       В статье рассматриваются алгоритмы мелкозернистого распараллеливания (второй уровень). Эти алгоритмы дополняют распараллеливание по областям и OpenMP-распараллеливание, реализованные ранее. Мелкозернистое распараллеливание может осуществляться как с использованием наложения параобластей в один слой ячеек, так и без наложения. Приводится сравнение методов по эффективности распараллеливания на одном из тестовых расчетов (рис. 13, табл. 2, список лит. - 10 назв.).

В. М. Конюхов, И. В. Конюхов, С. В. Краснов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 34-44.

Дано описание математического обеспечения программно-технического комплекса ИСКЕНДЕР, разработанного на основе методов математического и численного моделирования взаимосвязанных термо- и гидродинамических процессов, происходящих при движении многофазных потоков в трубах наклонно-направленной скважины, проточных каналах погружного электроцентробежного насоса и пористой среде нефтяного пласта сложной структуры. Пакет предназначен для экспресс-анализа эксплуатационных режимов работы добывающих скважин с вертикальным или горизонтальным окончанием, решения задач оптимизации таких режимов, ведения хранилища данных по нефтяным месторождениям и подземному оборудованию скважин. Приведены примеры решения некоторых задач, иллюстрирующие работу модулей пакета (рис. 4, список лит. - 9 назв.).

С. М. Ганина, В. П. Гинкин, О. Н. Буденкова, Б. Саади, Л. Ашани, И. Фотрель
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 45-56.

Выполнено компьютерное моделирование численного двумерного и экспериментального квазидвумерного бенчмарков по кристаллизации бинарных сплавов.
       Приведено сравнение результатов расчетов численного бенчмарка, выполненных с помощью программ FLUENT и GIGAN. Получены качественно и количественно похожие результаты для сегрегации примеси.
       Представлены результаты численного моделирования экспериментов по перекристаллизации прямоугольного слитка композиции олово-свинец Sn-Pb. Расчеты выполнены с помощью программы GIGAN по двум моделям затвердевания: равновесной и неравновесной. Сравнение экспериментальных данных и результатов расчета показало, что эволюция температурного поля под действием естественной конвекции и распределение примеси в закристаллизованном образце лучше описываются неравновесной моделью кристаллизации (рис. 10, табл. 1, список лит. - 39 назв.).

Э. Г. Байков, Ю. Н. Дерюгин, С. А. Лёвкин, С. М. Устинов, А. А. Холостов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 57-63.

Описываются конструктивные особенности и схема охлаждения для новой конструкции серверного шкафа с наклонной насадкой призматической формы, благодаря которой обеспечиваются равномерное распределение входного охлаждающего потока воздуха по всей высоте шкафа и высокая плотность размещения оборудования. Это решение является одной из перспективных разработок в проектах РФЯЦ-ВНИИЭФ по созданию высокопроизводительных вычислительных комплексов. Рассматривается методика, положенная в основу численного моделирования серверного шкафа с наклонной насадкой при решении задачи теплопереноса в твердотельных конструкциях с учетом конвективного теплообмена, которая реализована в пакете программ ЛОГОС. Представлены результаты численного моделирования и их сравнение с экспериментальными измерениями (рис. 8, список лит. - 5 назв.).

В. Г. Басалов, В. М. Вялухин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 64-70.

Представлен результат работы по созданию алгоритмов адаптивной системы маршрутизации для отечественной системы межпроцессорных обменов СМПО-10G. Приводится обоснование выбора локальной адаптивной маршрутизации в качестве оптимальной для СМПО-10G. Описываются разработанные механизм инициализации коммуникационной среды и алгоритм маршрутизации сообщений. Детализирован алгоритм выбора оптимального выходного порта коммутатора при передаче сообщения. Описывается механизм организации широковещательных обменов для СМПО-10G (рис. 5, список лит. - 8 назв.).

А. Р. Белозёрова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2012. Вып.3. С. 71-78.

Математическое моделирование процессов ядерных превращений (трансмутаций) в веществе, происходящих под воздействием нейтронного облучения, позволяет изучить влияние облучения на ядерно-физические свойства и радиационные характеристики реакторных материалов. В качестве инструментального средства пользователя применяется Универсальная программа метролога (УПМ) под OS Windows 9x/2000/XP/NT.
       Настоящая версия программы обеспечивает графический интерфейс для баз данных и имеет расширенное меню для расчетов ядерной трансмутации в конструкционных материалах, наведенной активности конструкционных материалов при реакторном облучении с использованием нейтронно-физических характеристик, химического состава материала и разветвленных схем нуклидных превращений, для восстановления нейтронного спектра по экспериментальным данным. В расчетах ядерной трансмутации и при обработке текстов с результатами расчетов широко используются регулярные выражения (табл. 1, список лит. - 18 назв.).