Численное моделирование двумерных детонационных течений на многопроцессорной вычислительной технике

Авторы

  • И.В. Семенов
  • П.С. Уткин
  • В.В. Марков

Ключевые слова:

инициирование детонации
численное моделирование
высокопроизводительные параллельные вычисления
двумерные детонационные течения

Аннотация

Дается описание математических моделей и численных методов, которые используются авторами для моделирования на многопроцессорных кластерных системах двумерных течений с детонационными волнами. Выполнен анализ эффективности распараллеливания вычислительного алгоритма. Приводятся результаты вычислительных экспериментов по инициированию детонации в областях со сложной геометрией. Рассматриваемые задачи являются важными как с точки зрения фундаментальных проблем природы детонационных течений в газовых смесях, так и с точки зрения ряда практических приложений. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 05-08-50115а), гранта Президента РФ № МК-5068.2007.1 и Комплексной программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 14 «Фундаментальные проблемы информатики и информационных технологий». Статья подготовлена по материалам доклада авторов на международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2008; http://agora.guru.ru/pavt2008).

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2008-04-11

Выпуск

Том 9 (2008): Выпуск 1.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

И.В. Семенов

Институт автоматизации проектирования РАН (ИАП РАН)
2-ая Брестcкая ул, 19/18, 123056, Москва

П.С. Уткин

Институт автоматизации проектирования РАН (ИАП РАН)
2-ая Брестcкая ул, 19/18, 123056, Москва

В.В. Марков

Математический институт имени В. А. Стеклова РАН (МИАН)
ул. Губкина, 8, 119991, Москва

Библиографические ссылки

  1. Марков В.В. Численное моделирование образования многофронтовой структуры детонационной волны // Докл. Акад. Наук СССР. 1981. 258, № 2. 314-317.
  2. Sedov L.I., Korobeinikov V.P., Markov V.V. The theory of propagation of blast waves // Proc. of the Steklov Institute of Mathematics. 1988. 2. 187-228.
  3. Современные проблемы исследования быстропротекающих процессов и явлений катастрофического характера / Под. ред. О.М. Белоцерковского, И.В. Семeнова, В.В. Маркова. М.: Наука, 2007.
  4. Frolov S.M., Aksenov V.S., Shamshin I.O. Detonation propagation through U-bends // Nonequilibrium Processes. 2005. 1. 348-364.
  5. Barth T., Ohlberger M. Finite volume methods: foundation and analysis // Encyclopedia of Computational Mechanics. 2004. 1. 439-470.
  6. Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976.
  7. Колган В.П. Применение принципа минимальных значений производной к построению конечно-разностных схем для расчeта разрывных течений газовой динамики // Ученые записки ЦАГИ. 1972. 3, № 6. 68-77.
  8. Оран Э., Борис Дж. Численное моделирование реагирующих потоков. М.: Мир, 1990.
  9. Dongarra J., Foster I., Fox G., Gropp W., Kennedy K., Torczon L., White A. Sourcebook of parallel computing. New York: Morgan Kaufmann Publishers, 2003.
  10. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
  11. Семeнов И.В., Ахмедьянов И.Ф., Уткин П.С. Разработка вычислительного комплекса для решения двух- и трeхмерных задач газодинамики реагирующих течений на многопроцессорных ЭВМ // Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах. Материалы VI Международного научно-практического семинара. 2. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2007. 138-145. Система тестов производительности для параллельных компьютеров (http://parallel.ru/testmpi/).
  12. Солоухин Р.И. Детонационные волны в газах // Успехи физических наук. 1963. T. LXXX, вып. 4. 525-552.
  13. Щeлкин К.И. Неустойчивость горения и детонации газов // Успехи физических наук. 1965. 87, вып. 2. 273-302.
  14. Semenov I., Frolov S., Markov V., Utkin P. Shock-to-detonation transition in tubes with shaped obstacles // Pulsed and Continuous Detonations. Moscow: Torus Press Ltd, 2006. 159-169.
  15. Фролов С.М., Семeнов И.В., Комиссаров П.В., Уткин П.С.,
  16. Марков В.В. Сокращение длины и времени перехода горения в детонацию в трубе с профилированными регулярными препятствиями // Докл. РАН. 2007. 415, № 4. 1-5.
  17. Семeнов И.В., Уткин П.С., Марков В.В. Инициирование детонации в профилированных трубах // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Проблемы механики сплошных сред и физики взрыва», посвящeнной 50-летию Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН. Новосибирск, 2007. 151.
  18. Фролов С.М., Аксeнов В.С., Басевич В.Я. Сокращение предетонационного участка в капельной взрывчатой смеси комбинированными средствами // Докл. РАН. 2005. 401, № 2. 1-4.
  19. Roy G.D., Frolov S.M., Borisov A.A., Netzer D.W. Pulse detonation propulsion: challenges, current status, and future perspective // Progress in Energy and Combustion Science. 2004. 30. 545-672.