Методики и программы ВНИИЭФ для решения двумерных и трехмерных нестационарных задач лучистого энергопереноса в областях сложной формы с использованием коэффициентов видимости. Проблемы конверсионных приложений

Бабаев Ю. Н., Баженов С. В., Базин А. А., Васина Э. Г., Горев В. В., Дементьев Ю. А., Заграфов В. Г., Карповцев Е. А., Кириллов А. И., Миронова В. Ф., Певная П. И., Перепелкин П. А., Скидан Г. И., Софронов И. Д., Тихомиров Б. П., Тихомирова Э. Н., Юрина Н. И.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 3-8.

      В статье содержится краткий обзор методик и программ, разработанных в результате многолетнего опыта решения нестационарных задач переноса лучистой энергии с использованием коэффициентов видимости.
      Коэффициенты видимости определяют геометрические факторы переноса, их явное использование в схемах счета позволяет повысить точность описания углового распределения энергии излучения, учесть разрывы гладкости решения и его производных.
      Возможность решать задачи в областях сложной формы может сделать полезными конверсионные варианты программ в инженерных и исследовательских расчетах в таких областях, как разработка инфракрасных и нейтронных излучателей, оптимизация лучистого нагрева и переноса энергии в космосе, компьютерная графика.
      В последнее время интерес к использованию коэффициентов видимости возрос и, по мнению авторов, будет расти и дальше в связи с развитием наносекундных технологий (список лит. — 23 назв.).

Морозов О. И.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 9-11.

      Получены точные решения уравнений динамики политропного газа для одно-, дву- и трехмерных движений, инвариантные относительно симметрий растяжения и некоторых слабых симметрий (список лит. — 8 назв.).

Буйко А. М., Данов В. М., Мамышев В. И., Якубов В. Б.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 12-18.

      Дается описание постановки численных расчетов взрывомагнитной системы, используемой в электрофизических экспериментах по физике высоких плотностей энергии (лайнерные эксперименты, импульсный термоядерный синтез и др.). Приводятся основные уравнения и граничные условия, моделирующие работу дискового взрывомагнитного генератора, электровзрывного фольгового размыкателя тока, лайнерного пондеромоторного узла и передающих линий, соединяющих элементы системы. Дается схема совместного решения этих уравнений, реализованная в комплексе программ для численных расчетов на ЭВМ типа СВС.
      Методика детально учитывает конструкцию рассматриваемой системы, режим ее работы, пользуясь, как правило, общефизическими характеристиками применяемых веществ — уравнениями состояния, проводимости и др. Методика позволяет предсказывать временные зависимости токов, напряжений и других характеристик системы с точностью порядка точности измерения этих характеристик в экспериментах (рис. 1, список лит. — 20 назв.).

Бондаренко Ю. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 19-23.

      В разностных схемах типа "крест" для одномерной и многомерной лагранжевой газовой динамики предложен новый способ аппроксимации уравнения для внутренней энергии, так что в получившейся разностной схеме сохраняется полная энергия с положительно определенной кинетической энергией. В новой разностной схеме уравнение для внутренней энергии расщеплено на два. При этом полная энергия сохраняется, даже если при решении разностного уравнения для внутренней энергии итерации не сошлись. Полная энергия сохраняется также при учете теплопроводности и других источников энергии, если теплопроводность и источники энергии "отщеплены" от газовой динамики (список лит. — 10 назв.).

Долгов В. В., Кащеев М. В., Муранов Ю. В.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 24-36.

      Представлены две версии математической модели растворения и плавления корпуса реактора, имитирующей один из возможных сценариев тяжелой аварии. Рассмотрены теплообменная, массообменная и гидродинамическая задачи в цилиндрических координатах для двухкомпонентной двухфазной энерговыделяющей среды.
      Сформулированы условия растворения и плавления стальной стенки. Рабочими версиями изложенной выше модели являются двумерная осесимметричная и одномерная математические модели. Использован неявный метод решения уравнений Навье-Стокса в естественных переменных. Приведены результаты расчета взаимодействия расплава с корпусом реактора (рис. 7, список лит. — 17 назв.).

Рубина Л. И.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 37-41.

      Описан алгоритм точного решения задачи построения геометрически оптимальных трехмерных сеток для одного класса областей, образованных развертывающимися поверхностями. Приведены примеры областей и сеток на них, показывающие, как изменение свободных параметров (двугранные углы между поверхностями, их средние кривизны, кручение ребер и т.п.) влияет на вид областей и качество сеток.
      Предлагаются критерии качества трехмерных сеток.
      Частные примеры областей и оптимальные сетки на них могут служить тестами для оценки качества сеток, построенных по другим алгоритмам (рис. 3, список лит. — 11 назв.).

Артемьев А. Ю., Делов В. И., Дмитриева Л. В., Софронов И. Д., Чернышев Ю. Д.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1995. Вып.4. С. 42-47.

      Рассматриваются задачи неограниченного адиабатического сжатия газовых областей призматической и конусообразной формы, точные и приближенные (осесимметричный случай) решения для которых получены А.Ф. Сидоровым. Обсуждаются особенности постановки в переменных Лагранжа.
      Дается краткая характеристика лагранжевой методики Д, использующей регулярную лагранжевую сетку, при помощи которой осуществлялось численное моделирование обжатия газа.
      Приводятся результаты численных расчетов, позволяющие оценить возможности численного исследования плотных и быстрых струй по методике Д на основе сравнения их с аналитическими и приближенными решениями. Численные решения получены при задании на подвижном гибком поршне, как скорости, так и давления (рис. 6, список лит. — 12 назв.).