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 3, 2012


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.).

Ключевые слова: газовая динамика, многокомпонентная среда, монотонный метод частиц, смешанные ячейки, контактная граница.

ПРОГНОЗ ПАРАМЕТРОВ ПОДСИСТЕМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭКCАФЛОПСНОГО КЛАССА

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.).

Ключевые слова: суперЭВМ, параметры вычислительной системы, масштабирование вычислительной системы, пропускная способность системы межпроцессорных обменов, быстродействие и объем оперативной и внешней памяти, быстродействие системы графической обработки, трехмерные нестационарные задачи, явные разностные схемы.

МЕТОДЫ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ В МЕТОДИКЕ ТИМ-2D

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.).

Ключевые слова: методика ТИМ-2D, распараллеливание в модели распределенной памяти, интерфейс MPI, неструктурированные сетки.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ИСКЕНДЕР

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.).

Ключевые слова: математическое обеспечение, пакет программ, численное моделирование, многофазные потоки, нефтяной пласт, добывающая скважина, электроцентробежный насос, хранилище данных.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БИНАРНЫХ РАСПЛАВОВ НА ПРИМЕРАХ ЧИСЛЕННОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО БЕНЧМАРКОВ

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.).

Ключевые слова: кристаллизация, бинарный расплав, макросегрегация, фазовая диаграмма, двухфазная зона, конвекция, тепломассоперенос, переход от столбчатой макроструктуры к равноосной (CET).

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СЕРВЕРНОГО ШКАФА С НАСАДКОЙ, РАВНОРАСПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ ВХОДНОЙ ОХЛАЖДАЮЩИЙ ПОТОК

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.).

Ключевые слова: теплопроводность, моделирование, неявный метод, метод SIMPLE, энерговыделение, вычислительный сервер, конструктив, суперкомпьютер.

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА МАРШРУТИЗАЦИИ ДЛЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ МЕЖПРОЦЕССОРНЫХ ОБМЕНОВ СМПО-10G

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.).

Ключевые слова: мультипроцессорная вычислительная система, система межпроцессорных обменов, СМПО-10G, топология коммуникационной среды, локальная адаптивная маршрутизация, механизм широковещания.

РЕГУЛЯРНЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ В РАСЧЕТАХ ЯДЕРНОЙ ТРАНСМУТАЦИИ

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.).

Ключевые слова: регулярные выражения, регулярный язык, ядерная трансмутация, формат ENDF/B-6, библиотека оцененных ядерных данных.

[ Возврат ]


 
 
 
© ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2000-2018