RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2018, том 10, выпуск 5, страницы 631–643 (Mi crm676)  

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК

Математическое моделирование вихревого движения в астрофизических объектах на основе газодинамической модели

А. В. Бабаковa, В. М. Чечеткинb

a Институт автоматизации проектирования РАН, Россия, 123056, г. Москва, ул. 2-я Брестская, д. 19/18
b Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Россия, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 4

Аннотация: Рассматривается применение консервативного численного метода потоков для изучения вихревых структур в массивных, быстро вращающихся компактных астрофизических объектах, находящихся в условиях самогравитации. Моделирование осуществляется для объектов с различной массой и скоростью вращения. Визуализируются картины вихревой структуры объектов. В расчетах используется газодинамическая модель, в которой газ принимается совершенным и невязким. Численная методика основана на конечно-разностной аппроксимации законов сохранения аддитивных характеристик среды для конечного объема. При этом используются upwind-аппроксимации плотностей распределения массы, компонент импульса и полной энергии. Для моделирования объектов, обладающих быстрым вращением, при эволюционном расчете осуществляется контроль сохранения компонент момента импульса, законы сохранения для которых не входят в систему основных уравнений. Эволюционный расчет осуществляется на основе параллельных алгоритмов, реализованных на вычислительном комплексе кластерной архитектуры. Алгоритмы основаны на стандартизованной системе передачи сообщений Message Passing Interface (MPI). При этом используются как блокирующие, так и неблокирующие процедуры обмена с контролем завершения операций. Осуществляется распараллеливание по пространству по двум или трем направлениям в зависимости от размера области интегрирования и параметров вычислительной сетки. Одновременно с распараллеливанием по пространству для каждой подобласти осуществляется распараллеливание по физическим факторам: расчет конвективного переноса и гравитационных сил реализуется параллельно на разных процессорах, что позволяет повысить эффективность алгоритмов. Показывается реальная возможность прямого вычисления гравитационных сил посредством суммирования взаимодействия между всеми конечными объемами в области интегрирования. Для методов конечного объема такой подход кажется более последовательным, чем решение уравнения Пуассона для гравитационного потенциала. Численные расчеты осуществлялись на вычислительном комплексе кластерной архитектуры с пиковой производительностью 523 TFlops. В расчетах использовалось до тысячи процессоров.

Ключевые слова: математическое моделирование, консервативные разностные схемы, параллельные алгоритмы, газовая динамика, астрофизика, массивные звезды, гравитация, конвекция, вихревые структуры, сверхновые

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-5-631-643

Полный текст: PDF файл (22107 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2733
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 519.6, 524.3, 533
Поступила в редакцию: 03.06.2018
Исправленный вариант: 22.08.2018
Принята в печать:21.09.2018

Образец цитирования: А. В. Бабаков, В. М. Чечеткин, “Математическое моделирование вихревого движения в астрофизических объектах на основе газодинамической модели”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:5 (2018), 631–643

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{BabChe18}
\by А.~В.~Бабаков, В.~М.~Чечеткин
\paper Математическое моделирование вихревого движения в астрофизических объектах на основе газодинамической модели
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2018
\vol 10
\issue 5
\pages 631--643
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm676}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-5-631-643}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm676
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v10/i5/p631

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:37
    Полный текст:13
    Литература:4
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2019