Распараллеливание методики расчета задач лазерного термоядерного синтеза

Долголева Г. В.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1999. Вып.1. С. 42-44.

      При распараллеливании программы SND преследовались две цели. Первая — иметь счетный вариант программы на многопроцессорной ЭВМ, вторая — чисто методическая: выяснить, можно ли эффективно распараллеливать программы, построенные на принципе расщепления по физическим процессам. Типичный класс задач, для решения которых необходимо учитывать большое количество различных физических процессов — это задачи управляемого термоядерного синтеза (лазерного и тяжелоионного). Большое количество физических процессов традиционно учитывается в программах последовательно. Численные алгоритмы зависят от очередности исполнения физических процессов. Сложность распараллеливания алгоритмов, построенных на принципе расщепления по физическим процессам, состоит в обязательной очередности их вы-полнения. При распараллеливании было желательно по возможности сохранить используемые в программе разностные схемы, оттестированные многолетним опытом эксплуатации программы. В статье перечислены физические процессы, которые рассчитываются по программе SND, описаны схема и механизм распараллеливания методики и приведены примеры численных расчетов задач на нескольких процессорах (табл. 2, список лит. — 2 назв.).

      Приводятся результаты численных исследований сжатия и горения капсулы, предлагаемой для исследования в лазерном проекте NIF (США). С помощью программы ALF построена зависимость выхода энергии из капсулы и зависимость запаса по зажиганию дейтерий- тритиевого газа от концентрации атомов меди αCu в бериллиевой оболочке и температуры на ее поверхности. Определен состав оболочки, при котором достигается максимальный выход энергии из мишени. Для проведения этих исследований в рамках технологии MIXER с помощью программы ПЕРСТ-3 были получены спектральные и одногрупповые пробеги для смеси бериллия с медью. Для оценки достоверности значений пробегов проведено сравнение их с данными измерений и расчетов по другим программам (рис. 15, список лит. — 11 назв.).