Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.11 Звук в трубах с потоками

 

Гориховский В.И., Нагнибеда Е.А. «Коэффициенты скорости переходов колебательной энергии при столкновениях молекул углекислого газа: оптимизация вычислений» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 6, № 4, с. 659-671 (2019)

Рассматривается алгоритм вычисления коэффициентов скорости переходов внутренней энергии при столкновениях молекул углекислого газа, необходимых для моделирования неравновесной колебательной кинетики. При численном решении уравнений кинетики в поуровневом приближении необходимо проинтегрировать систему нескольких тысяч дифференциальных уравнений для заселенностей каждого колебательного состояния. Правые части уравнений кинетики содержат коэффициенты скорости переходов энергии при столкновениях молекул, находящихся на разных колебательных уровнях трех типов колебаний молекул СО2. Количество этих коэффициентов исчисляется сотнями тысяч вследствие большого числа переходов энергии. В вычислительном плане такое моделирование относится к Big Data и требует создания быстрых методов вычисления или предрасчета значений. Кроме того, использование такого количества данных приводит к необходимости организации структуры данных с быстрым доступом. До настоящего времени при описании поуровневой кинетики углекислого газа использовались упрощенные «обрезанные» численные схемы. В настоящей работе задача решается в полной постановке. Предлагается эффективная схема нахождения коэффициентов на основе параллельных вычислений и сверточной оптимизации кода, а также оптимальная структура данных для их хранения.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 6, № 4, с. 659-671 (2019) | Рубрика: 08.11

 

Гермидер О.В., Попов В.Н. «Метод коллокации и его применение для решения линеаризованного уравнения Холвея» Математическое моделирование, 32, № 9, с. 3-19 (2020)

Предлагается метод решения линеаризованного эллипсоидально-статистического уравнения Холвея в рамках классической задачи о течении разреженного газа между двумя параллельными плоскостями. Для аппроксимации искомого решения используется разложение функции в ряд по полиномам Чебышева первого рода для каждой переменной. Модельное кинетическое уравнение Холвея методом коллокации сводится к линейному матричному уравнению. Вычисляются значения массового и теплового потоков газа.

Математическое моделирование, 32, № 9, с. 3-19 (2020) | Рубрика: 08.11

 

Лущик В.Г., Макарова М.С. «Особенности теплообмена на проницаемой поверхности в сверхзвуковом потоке при вдуве инородного газа» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 61-64 (2020)

Проведено численное исследование ламинарного и турбулентного сжимаемого пограничного слоя на проницаемой пластине при вдуве гелия в сверхзвуковой поток ксенона. Рассмотрены режимы, при которых температура вдуваемого газа ниже температуры адиабатной непроницаемой стенки. Показано, что на некотором расстоянии от начала вдува температура проницаемой стенки становится ниже температуры вдуваемого газа. Проведено сравнение режимов однородного (смесь He(5%)–Xe с числом Pr=0.18) и инородного вдува (равномерный вдув гелия в поток ксенона) с температурой вдуваемого газа (смеси газов), равной адиабатной температуре непроницаемой стенки при соответствующем режиме.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 61-64 (2020) | Рубрики: 08.11 08.15