Численное газодинамическое моделирование сильных взрывов в экспоненциальной атмосфере

Жмайло В. А., Змушко В. В., Плетенев Ф. А., Софронов И. Д.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 3-9.

      Приводятся численные исследования двумерной задачи одиночного взрыва и трехмерной задачи двух взрывов на одинаковой высоте в экспоненциальной атмосфере. Исследования проводились в рамках газодинамических моделей с различными численными подходами, а также в рамках модифицированного ме¬тода бесконечно тонкого ударного слоя. Приведено сравнение результатов расчетов с использованием различных моделей как для двумерной, так и для трехмерной задач (рис. 9, список лит. - 11 назв.)

Бакаев Н. Ю., Михайлов В. Н.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 10-14.

      Предложен новый подход к эффективному численному решению жестких сис¬тем нелинейных дифференциальных уравнений. В основу подхода положен фор¬мулируемый в работе принцип мультипликации и выделения главной части ото¬бражения, задающего данную жесткую систему (табл. 1, список лит. - 8 назв.).

Забродин А. В., Ченцов Н. Н.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 15-17.

      Рассматривается классическая задача разлета двух плоских поршней, разделенных объемом сильно сжатого идеального газа с показателем изэнтропы γ. Предложены приближенные формулы для определения финальной энергии легких поршней и распределения скорости газа как функции эйлеровой или лагранжевой координаты, указана их связь с автомодельными решениями Седова для плоского цилиндрического и сферического течений. Анализируются трудности расчета баллистической задачи раз-ностными методами при γ ≈ 1, оценивается снизу объем модели (табл. 1, список лит. - 12 назв.).

Серов С. Б.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 18-21.

      Предложены алгоритмы численного решения трехмерного кинетического уравнения, записанного в сферической и цилиндрической системах координат и в неподвижном базисе по пространству импульсов Ω (рис. 2, список лит. - 4 назв.)

Ильин В. П.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 22-27.

      Статья является заключительной в серии из трех статей, посвященных методам неполной факторизации для решения сеточных линейных уравнений.
      В ней обсуждаются вопросы теоретического обоснования методов, в частности рассматриваются вопросы невырожденности матриц, сходимости итерационных процессов, оценки скорости сходимости итераций. Приводится анализ экспериментальных данных и даются практические рекомендации по использованию разного рода алгоритмов (табл. 5, список лит. - 27 назв.).

Скворцов Ю. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 28-31.

      Предложен метод численного моделирования неодномерных нестационарных течений сжимаемого невязкого газа в проточной части силовых установок, основанный на использовании прямой подстановки локальных аппроксимирующих функций в интегральную форму уравнений сохранения для элемента расчетной области. Работоспособность метода показана на примере расчета двумерного нестационарного течения газа в осесимметричном кольцевом канале переменной площадки (рис. 3, список лит. - 7 назв.)

Хайруллина О. Б.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 32-39.

      Разработан конечно-разностный метод построения стационарных дозвуковых течений идеального газа в осесимметричных односвязных каналах сложных геометрий. Метод основан на применении неортогональных оптимальных криволинейных сеток и позволяет рассчитывать вихревые потоки с замкнутыми линиями тока. Приводятся результаты численных расчетов, демонстрирующие работоспособность метода. Показано, что в случаях большого диапазона изменения числа Маха при расчетах дозвуковых течений следует учитывать сжимаемость газа (рис. 6, список лит. - 26 назв.).

Афонин А. М., Пауткин А. Ю., Рошаль А. С.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 40-43.

      Предложен новый эффективный метод расчета квазистационарного электромагнитного поля, создаваемого пучком заряженных частиц, занимающим относительно малую часть исследуемой области. Для расчета потенциалов и полей используется метод разделения переменных с последующим разложением в ряды Фурье по двум координатам и применением сплайн-аппроксимации по третьей. В областях, не занятых пучком, используется аналитическое решение вспомогательных задач с последующим сшиванием численного и аналитического решений на границе пучка. Ме-тод обладает высокой точностью и экономичностью благодаря тому, что в нем не используется конечно-разностная аппроксимация производных, а расчетная сетка вводится лишь в области пучка. Приведены результаты сравнения аналитического и численного решений для нескольких тестовых задач (рис. 3, список лит. - 3 назв.).

Воронин Б. Л., Жмайло В. А., Козуб А. Г., Скрыпник С. И., Софронов И. Д.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 44-50.

      Приводятся результаты расчетов задачи о двух сильных взрывах одинаковой мощности, проводимых в экспоненциальной атмосфере одновременно на одной и той же высоте на заданном расстоянии друг от друга. Рассмотрены двумерные и трехмерные (в зависимости от расстояния) варианты задачи. Расчеты проведены по комплексу программ РАМЗЕС, базирующемуся на эйлерово-лагранжевой методике расчета многомерных нестационарных задач газовой динамики. Получена картина распределения газодинамических параметров в области, охваченной ударной волной, а также ее развитие с течением времени. Отмечается сохранение трехмерного характера формы возмущенной области в соответствующем расчете на всем временном интервале счета, начиная с момента столкновения расходящихся от взрывов ударных золн (рис. 7, список лит. - 14 назв.).

Забродин А. В., Плинер Л. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 51-55.

      В рассматриваемой задаче инициирование ВВ осуществляется от его контакта с ударником, летящим с постоянной скоростью. В численном эксперименте воспроизведены особенности протекающих процессов. Получена формула для приближенной оценки сверху скорости метания поршня, дающая хорошее согласование с расчетными данными (рис. 6, табл. 3, список лит. - 6 назв.).

Бакаев Н. Ю.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 56-61.

      Изложена теория устойчивости аддитивных разностных схем в банаховых пространствах. Полученные оценки устойчивости являются обобщением результатов автора по устойчивости нерасщепленных разностных схем. При этом компоненты расщепления исходного оператора не предполагаются коммутирующими, но требуется, чтобы они были близки к коммутирующим в указанном в работе смысле. Результаты работы применимы к аддитивным схемам как с постоянным, так и с переменным оператором перехода. Построены также оценки устойчивости для аддитивных схем с возмущенными операторами (список лит. - 9 назв.).

Никифоров А. Ф., Новиков В. Г., Труханов С. К., Уваров В. Б.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 62-74.

      Приведены таблицы давления, внутренней энергии и средней степени ионизации для алюминия в широкой области изменения температур и плотностей (4 эВ ≤4 кэВ; 0,01 ≤ ρ≤ 100 г/см³) вычисленные с помощью модифицированной модели Хартри-Фока-Слэтера. Проведен анализ полученных данных, построены ударные адиабаты сплошного и пористого алюминия, проведено сравнение с экспериментальными данными и с результатами расчетов других авторов. Работа является первой в серии работ по функциональному наполнению банка данных THERMOS, который создан в ИПМ им. М.В. Келдыша АН СССР (рис. 8, табл. 8, список лит. - 44 назв.).

Солоненков А. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 75-78.

      Дается общее описание центральной части программного обеспечения системы подготовки фильмов на неоднородном вычислительном комплексе. Сбор графических данных осуществляется в рамках централизованного системного вывода. Излагается структура архива системы. Для вывода векторных изображений на кинопленку используется устройство микрофильмирования (список лит. - 7 назв.).

Нестеренко Л. В., Обувалин Д. М., Сиволгин С. В.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 79-83.

      Описана технология работы с внешней памятью, находящаяся на одном кон-цептуальном уровне с широко распространенными процедурными языками про-граммирования и обладающая с точки зрения пользователя свойствами независимости как от используемого языка, так и от операционного окружения. Комплекс ЛИНГО состоит из четырех базовых компонент: компилятора описателей; прекомпилятора(ов) операторов доступа для языка(ов) программирования; системы исполнения и администратора. Интерфейс пользователя системы ЛИНГО представлен языком доступа к данным, который погружается в язык программирования пользователя и обрабатывается прекомпилятором. Система исполнения и администратор скрыты от уровня прикладного программирования. Их назначение - доступ к данным, динамическое связывание описателя с экземплярами данных, синхронизация работы программ с разделяемыми данными (список лит. - 8 назв.).

Башкирцева И. А.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 1990. Вып.3. С. 84-89.

      Рассмотрена задача об истечении газа в вакуум в случае сферической и цилиндрической симметрии. Применительно к ней экспериментально исследована скорость сходимости характеристических рядов. Применены методы ускорения сходимости рядов, с высокой точностью получены значения газодинамических параметров как в случае охлопывания полости, так и в случае истечения газа из шара (цилиндра). Приведенные результаты могут служить тестами при решении газодинамических задач разностными методами (рис. 1, табл. 3, список лит. - 12 назв.)