ВЛИЯНИЕ СПОСОБА УЧЕТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СЧЕТА ДВУХЭТАПНОЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ РАЗНОСТНОЙ СХЕМЫ

Ю. А. Бондаренко

Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 3-19.

      Проведено с учетом теплопроводности исследование устойчивости двухэтапной разностной схемы счета газовой динамики в переменных Лангранжа. Получено, что условия на шаг по времени типа Куранта сильно зависят от способа использования в разностной схеме неявной теплопроводности. В большинстве случаев условие устойчивости определяется изэнтропической скоростью звука. Предложена модификация с учетом неявной теплопроводности в двух уравнениях энергии. В условиях устойчивости модифицированной схемы присутствует непрерывный переход от изэнтропической скорости звука к изотермической при увеличении теплового числа Куранта.
       Изотермическая скорость звука всегда меньше изэнтропической, а при учете давления излучения в случае низких плотностей и высоких температур она может быть меньше изэнтропической в десятки и сотни раз. Поэтому в модифицированной схеме шаг по времени при большом тепловом числе Куранта может заметно увеличиться (рис. 4, список лит. - 17 назв.).

Полный текст статьи

Н. В. Тарасова, А. С. Козелков, Д. П. Мелешкина, С. В. Лашкин, О. В. Денисова, М. А. Сизова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 20-34.

      Данная работа посвящена описанию модификации алгоритмаSIMPLE для случая сжимаемых течений и исследованию применимости реализованного алгоритма для расчета трансзвуковых сжимаемых течений в рамках пакета программ ЛОГОС. На примере задач обтекания крылового профиля и течения внутри диффузора демонстрируются возможности реализованного алгоритма по достижению приемлемой точности и скорости сходимости при использовании различных схем дискретизации конвективного слагаемого и изменении других счетных параметров. Полученные результаты сравниваются с данными известных экспериментальных тестов (рис. 17, табл. 4, список лит. - 18 назв.).

Полный текст статьи

И. В. Соболев, А. В. Шурыгин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 35-45.

      Дается описание алгоритма, реализующего метод сшивания многогранных неструктурированных сеток. Данный метод реализован в программе расчета начальных данных методики ТИМ-3D. Применимость метода продемонстрирована на примерах сшивания различных типов сеток в единую счетную сетку области. Проведено исследование быстродействия алгоритма, выполняющего сшивание трехмерных сеток (рис. 18, табл. 3, список лит. - 8 назв.).

Полный текст статьи

В. Е. Шемарулин, С. С. Львова, Ю. В. Янилкин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 46-63.

       Найден и подробно исследован класс точных решений уравнений одномерной газовой динамики, описывающих изэнтропический разлет в вакуум идеального газа, заполняющего плоский слой конечной толщины, в случае специальным образом заданных начальных распределений газодинамических параметров при показателе адиабаты, равном 3.
       В качестве примера рассмотрен частный случай, когда начальная скорость газа равна нулю, а начальная плотность распределена по квадратичному закону и обращается в нуль на границе с вакуумом. Отмечены характерные особенности решения и его связь с полиномами Лежандра. Полученное частное решение может быть использовано для тестирования методик и программ, предназначенных для численного решения задач газовой динамики. При использовании данного решения в качестве теста можно проверить следующие особенности численного метода: степень сохранения энтропии в изэнтропических течениях, качество описания течений в окрестностях слабых и сильных разрывов и на границах с вакуумом. Дополнительную информацию о точности численного метода может дать проверка выполнения в численном решении основных качественных свойств точного решения: неподвижность звуковых точек (точек слабого разрыва), неподвижность границ течения до известного момента времени, движение линий вакуума (кривых градиентных катастроф) согласно известному закону.
       Приведены результаты численного решения рассмотренной задачи по методике ЭГАК (рис. 10, табл. 1, список лит. - 9 назв.).

Полный текст статьи

М. Ю. Ромашка, А. В. Янилкин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 64-75.

       Проведено моделирование накопления радиационных дефектов в тонких пленках чистого молибдена под действием ионного облучения. Использованы два подхода к моделированию: кинетическая теория со средними размерами кластеров и кластерная динамика. Обсуждается ограниченность области применимости первого подхода. Он может быть неприменим в случаях, когда имеется генерация кластеров дефектов в каскадах смещений атомов и диффузия кластеров на стоки, такие как поверхность, межзеренные границы и дислокации. Это связано с невозможностью учесть распределение кластеров по размерам в рамках кинетической теории и присвоить каждому размеру кластеров свой коэффициент диффузии. В случае кластерной динамики полученные результаты находятся в хорошем согласии как с экспериментом, так и с расчетами других авторов. При этом предлагаемый способ реализации кластерной динамики отличается от использованных ранее подходов: реализован стохастический подход к кластерной динамике на основе кода SPPARKS. К преимуществам стохастического подхода относятся простота алгоритма, простота задания реакций в программе SPPARKS, а также высокая стабильность по сравнению со стандартным подходом, где решается система большого числа дифференциальных уравнений. Основным недостатком является ограниченность концентраций реагентов снизу (рис. 6, список лит. - 11 назв.)

Полный текст статьи

В. Г. Басалов, Д. О. Козлов, А. А. Холостов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.3. С. 76-84.

       Представлено описание топологии мультитор для коммуникационной сети, основанной на системе межпроцессорных обменов СМПО-10G. Описаны созданные для этой топологии адаптивные маршрутные алгоритмы, позволяющие строить кратчайшие, свободные от тупиков маршруты передачи сообщений, а также обеспечивающие высокую отказоустойчивость коммуникационной сети и ее сбалансированную загрузку (рис. 7, список лит. - 6 назв.).

Полный текст статьи