НЕЕДИНСТВЕННОСТЬ УДАРНЫХ ВОЛН РАЗРЕЖЕНИЯ: ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ И ДИСПЕРСИИ

Ю. А. Бондаренко, В. Н. Софронов, В. П. Копышев, В. В. Хрусталев
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 3-12.

Изучаются автомодельные решения задачи распада разрыва для веществ с невыпуклым строго монотонным уравнением состояния, в которых при разгрузке возникают ударные волны разрежения. Известные в литературе результаты о свойствах ударных волн разрежения основаны на предположении, что любые разрывные решения уравнений газовой динамики должны получаться из гладких решений уравнений газовой динамики с вязкостью предельным переходом к бесконечно малому коэффициенту вязкости. В настоящей работе для гладких невыпуклых баротропных уравнений состояния аналитическим исследованием получены свойства ударных волн разрежения для другого способа регуляризации уравнений газовой динамики - с помощью искусственной нормальной дисперсии. Доказано, что параметры ударных волн разрежения, полученных методом исчезающей нормальной дисперсии, отличаются от параметров ударных волн разрежения, полученных методом исчезающей вязкости. Результаты аналитических исследований подтверждаются одномерными газодинамическими расчетами с помощью разностных схем с контролируемой и управляемой диссипацией и дисперсией.
       Из полученных результатов делается вывод, что проблема отбора единственной и "правильной" ударной волны разрежения в газодинамических расчетах должна решаться на уровне выбора физических моделей и зависит от главных физических процессов, которые отбрасываются при написании уравнений идеальной газовой динамики (рис. 9, табл. 3, список лит. - 7 назв.).

А. Д. Гаджиев, И. А. Кондаков, В. Н. Писарев, О. И. Стародумов, А. А. Шестаков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 13-24.

Рассмотрен метод дискретных ординат с искусственной диссипацией (DDAD-схема) для численного решения уравнения переноса нейтронов в одномерной и двумерной геометриях. Искусственная диссипация вводится для ослабления нефизических осцилляций, возникающих при решении уравнения переноса в оптически плотных средах методом дискретных ординат второго порядка точности (рис. 10, список лит. - 7 назв.).

А. Н. Иванов, Н. В. Иванов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 25-32.

Рассматривается проблема учета теплового движения атомов среды в методе Монте-Карло. Предлагаются эффективные схемы моделирования траекторий нейтронов, основанные на предварительно рассчитанных тепловых сечениях для базовой температуры (рис. 2, список лит. - 3 назв.).

А. Д. Гаджиев, В. Н. Селезнев, А. А. Шестаков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 33-46.

Рассматривается численный алгоритм для решения двумерных уравнений переноса теплового излучения в многогрупповом кинетическом приближении. Алгоритм строится на основе DDAD-схемы, которая является схемой DS_n-метода с искусственной диссипацией. Для ускорения итераций при решении системы уравнений переноса используется метод выделения диагональной матрицы.
       Представлены результаты расчета двух модельных задач (рис. 9, табл. 2, список лит. - 14 назв.).

С. М. Бахрах, Н. А. Володина, О. Б. Дреннов, Т. А. Горева, А. Л. Михайлов, П. Н. Низовцев, Е. В. Шувалова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 47-54.

Приведены результаты численного моделирования влияния покрытия на границе раздела сред на процесс развития сдвиговой неустойчивости при косом соударении металлических пластин. Состояние материалов описывалось в упругопластическом приближении. Исследовалась зависимость амплитуды возмущения от толщины покрытия и его свойств. Расчеты проводились на многопроцессорной вычислительной системе с распределенной памятью (рис. 7, табл. 2, список лит. - 7 назв.).

А. В. Бабанов, В. В. Змушко, П. В. Рыбаченко, А. Э. Большакова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 55-60.

Для исследования возможности использования и эффективности применения метода адаптивно-встраивающихся сеток при численном моделировании физических процессов разработана методическая программа МАДС++. По программе проведен ряд тестовых расчетов, численно моделирующих процессы детонации, упругопластических течений и газовой динамики. Проведено сравнение результатов расчетов по программе МАДС++ с результатами, полученными ранее по программам комплекса МИМОЗА, и экспериментальными данными (рис. 7, табл. 2, список лит. - 9 назв.).

О. Н. Павленко, И. А. Литвиненко
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 61-67.

Представлен метод частиц на кубической адаптивно-встраиваемой сетке для численного моделирования трехмерных течений газа с большими деформациями. Описан вычислительный алгоритм, приведены результаты расчета тестовой задачи о точечном взрыве. Анализ численного решения показал, что адаптивно-встраиваемая сетка позволяет передать движение скачка уплотнения из области взрыва, которая в 200 раз меньше расчетной области. Несмотря на использование кубической сетки, сферичность решения сохраняется. Наблюдается удовлетворительное согласие с аналитическим решением.
       Приводятся также результаты расчета задачи о взаимодействии сферической волны, порожденной точечным взрывом, с плотным телом сферической формы. Результаты, полученные по трехмерной программе, хорошо согласуются с численным решением аналогичной задачи в двумерной постановке (рис. 9, список лит. - 6 назв.).

В. Л. Авербух, А. Ю. Байдалин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 68-80.

Работа содержит обзор состояния дел в визуализации программного обеспечения параллельных вычислений, касающийся проблем визуального программирования и визуальной отладки параллельных программ. Рассмотрены также результаты разработки сред поддержки программирования и отладки параллельных программ для системы DVM (рис. 2, список лит. - 31 назв.).

А. И. Зенков
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 81-86.

Описывается один из возможных подходов к разработке средств научной визуализации для представления результатов моделирования с использованием высопроизводительных вычислений, а также созданные на основе этого подхода унифицированные средства разработки специализированных систем научной визуализации (рис. 6, список лит. - 8 назв.).

В. П. Романихин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2003. Вып.4. С. 87-91.

Процедура калибровки рентгеновских детекторов, используемых для диагностики плазмы в сферическом токомаке "Глобус-М", предполагает точное знание спектров калибровочного тормозного рентгеновского излучения. Для расчета таких спектров создана программа, моделирующая взаимодействие пучка ускоренных электронов с материалом мишени методом Монте-Карло. Хорошее совпадение результатов расчета с известными экспериментальными данными позволяет рекомендовать расчетные спектры как вполне надежный инструмент калибровки рентгеновских детекторов (рис. 4, список лит. - 20 назв.).