"Новый 3D benchmark на основе аналитического решения о разлёте газа в вакуум". Максим Николаевич Давыдов, ИГиЛ СО РАН, 28.02.2024
Состав коллектива
- Давыдов Максим Николаевич, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Института гидродинамики СО РАН (лаборатория механики многофазных сред и кумуляции) и старший преподаватель НГУ (ММФ, кафедра теоретической механики).
- Стояновская Ольга Петровна, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Института гидродинамики СО РАН (лаборатория прикладной и вычислительной гидродинамики).
- Савватеева Татьяна Александровна, младший научный сотрудник Института гидродинамики СО РАН (лаборатория прикладной и вычислительной гидродинамики).
Аннотация
Работа посвящена адаптации аналитического решения задачи о разлёте газового шара в вакуум в качестве теста для трехмерных реализаций численных моделей газовой динамики. Тест позволяет оценить сферическую симметричность численного решения при использовании декартовой системы координат, диссипативные и дисперсионные свойства метода при конвективном переносе, точность воспроизведения решения на свободной границе. Представлены результаты численного решения задачи методом гидродинамика сглаженных частиц (SPH) в трехмерной программе, показана воспроизводимость аналитического решения в расчетах. Моделирование выполнено для двух способов расчёта плотности в методе SPH, детально описан алгоритм расчёта динамики частиц на границе газ-вакуум. Программа для расчетов на С++ и CUDA написана самостоятельно, реализован параллельный расчет с использованием графических ускорителей.
Финансовая поддержка
- Грант РНФ №23-11-00142 «Суперкомпьютерные модели двухфазных сжимаемых многокомпонентных сред с полидисперсными частицами на основе лагранжево-эйлерова метода высокого порядка аппроксимации», рук. Стояновская О.П., 2023-2025
Публикации
- Davydov M. N., Stoyanovskaya O. P., Glushko T. A. Numerical modelling of a gas-dust sphere scattering by SPH-IDIC method. Journal of Physics: Conference Series , Vol. 1675, 2020, IOP Publishing, p. 012071.
- М. Н. Давыдов, Т. А. Савватеева, В. Н. Снытников, О. П. Стояновская «Регулярный разлет газового шара в вакуум: Аналитическое решение и моделирование методом SPH» IX Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии» - ЛаПлаз-2023, 28-31 марта 2023г., Москва, НИЯУ МИФИ.