itam_eamalkov_202006.pdf

• Кудрявцев Алексей Николаевич, д.ф.-м.н., с.н.с. ИТАМ СО РАН.
• Малков Евгений Александрович, д.ф.-м-н., в.н.с. ИТАМ СО РАН.
• Шершнёв Антон Алексеевич, к..ф.-м-н., с.н.с. ИТАМ СО РАН.
• Полешкин Сергей Олегович, м.н.с., ИТАМ СО РАН.

Цель проводимых на кластере расчётов — решение задач в рамках бюджетной темы ИТПМ СО РАН «Развитие новых методов эффективного численного моделирования задач аэротермодинамики» ( Приоритетное направление III.22 Механика жидкости, газа и плазмы, многофазных и неидеальных сред, механика горения, детонации и взрыва. III.22.5.2. Математическое моделирование в современных задачах аэротермодинамики высокоскоростного полета), и выполнение заданий гранта РФФИ «Разработка высокопроизводительных компьютерных кодов и их применение для численного моделирования в аэродинамике и динамике разреженных газов, проект №.16-57-48007» и гранта РНФ «Численное исследование возникновения и развития неустойчивостей в течениях разреженных газов, проект № 18-11-00246». Основное внимание в последнее трёхлетие было уделено разработке параллельных алгоритмов полулагранжевых методов с использованием консервативной WENO схемы 5-го порядка для выполнения на GPU. На основе программной реализации этих алгоритмов была решена задача о распаде разрыва в многомерной бесстолкновительной среде, и исследовано развитие неустойчивости пульсирующего гравитирующего слоя на нелинейной стадии. Последнее исследование относится к разрешению фундаментальной естественнонаучной проблемы о релаксации в бездиссипативной среде.

Все расчёты проводились на серверах HP SL390s G7 и сервере HPE Apollo 6500 Gen10 гибридной архитектуры.

Результаты расчётов были опубликованы в 6 статьях, 5 статей в журналах WoS и Scopus, одна статья в журнале первой квартиле Q1 с импакт фактором 5.231.

Отметим, что без использования вычислительных ресурсов ИВЦ НГУ выполнение упомянутых численных исследований было бы невозможным. Планируемые расчеты для исследования эволюции 3D-моделей гравитирующих систем на основе полулагранжевых методов могут быть проведены только с использованием гибридной вычислительной системы HPE Apollo 6500 Gen10.

Работа поддержана грантами:

• РФФИ 16-57-48007 «Разработка высокопроизводительных компьютерных кодов и их применение для численного моделирования в аэродинамике и динамике разреженных газов», руководитель А.Н. Кудрявцев.
• РНФ 18-11-00246 «Численное исследование возникновения и развития неустойчивостей в течениях разреженных газов», руководитель А.Н. Кудрявцев.

• Malkov E.A., Kudryavtsev A.N. Non-stationary Antonov self-gravitating layer: analytics and numerics //Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, - 2020, v. 491(3), p. 3952–3966 https://doi.org/10.1093/mnras/stz3276 (Impact factor: 5.231)
• Malkov E.A., Poleshkin S.O., Shershnev A.A. and Kudryavtsev A.N. Numerical solution of the Vlasov-Poisson equations using a semi-Lagrangian WENO scheme implemented on GPU //Journal of Physics, - 2019, 1404, 012119 doi:10.1088/1742-6596/1404/1/012119
• Kudryavtsev A.N., Malkov Ye.A., Poleshkin S.O., Shershnev A.A. Numerical study of unsteady shock wave interaction in a rarefied gas // XIX International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2018) (Novosibirsk, Russia, 13 - 19 Aug., 2018) : abstracts. -Pt.II. - Novosibirsk, 2018. -P. 167-168.
• Malkov E.A., Momynov S.B. Phase portraits of the henon-heiles potential // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan-Series Physico-Mathematical. - 2018. -Vol.5, No.321. -P. 5-9. DOI: 10.32014/2018.2518-1726.1
• Poleshkin S.O., Shershnev A.A., Malkov E.A., Kudryavtsev A.N. Parallel GPU implementation of semi-Lagrangian high order finite-difference schemes for solving kinetic equations // XIX International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2018) (Novosibirsk, Russia, 13–19 Aug., 2018) : AIP Conference Proceedings. - Vol.2027, No.1. -S.l., 2018. -040068(7) p. DOI: 10.1063/1.5065342
• Poleshkin S.O., Malkov E.A., Kudryavtsev A.N., Shershnev A.A., Bondar Y.A., Kohanchik A.A. Simulation of 2D rarefied gas flows based on the numerical solution of the Boltzmann equation // Proceedings of the XXV Conference on High-Energy Processes in Condensed Matter (HEPCM 2017): Dedicated to the 60th anniversary of the Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS (Russia, Novosibirsk, 5–9 Jun., 2017) : AIP Conference Proceedings. -Vol.1893, No.1. -S.l.: AIP Publishing, 2017. -030050 p. DOI: 10.1063/1.5007508