Программа для численного моделирования двухфазных систем методом фазового поля на графических процессорах
явная схема по времени метод конечных разностей метод проекций (метод дробных шагов) неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, неустойчивость Релея-Тейлора метод фазового поля численное моделирование двухфазных систем
Программа для численного моделирования двухфазных систем методом фазового поля подразумевает возможность проведения расчетов по широкому классу задач: неустойчивость Релея-Тейлора, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, всплытие/погружение капли, динамика вытеснения в капилляре и др.  Также возможно проведение расчетов для сложной геометрии, например, для развитой сети капилляров. Реализованный в программе метод фазового поля позволяет проводить моделирование несмешивающихся, смешивающихся и частично смешивающихся компонент двухфазной системы. В качестве численного алгоритма применяется метод проекций (метод дробных шагов), с использованием метода конечных разностей и явной схемы по времени. Алгоритм адаптирован (распараллелен) для вычислений на графических процессорах с использованием технологии CUDA. Результаты тестовых расчетов показали высокую скорость вычислений по сравнению с вычислениями на центральных процессорах. Метод фазового поля, распараллеливание и базовые концепции программы представлены в статье: A. Vorobev, S. Prokopev, T. Lyubimova Phase-field modelling of a liquid/liquid immiscible displacement through a network of capillaries // Journal of Computational Physics 2020. Vol. 421. Pp. 109747.
Проведение расчетов по широкому классу задач: неустойчивость Релея-Тейлора, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, всплытие/погружение капли, динамика вытеснения в капилляре и др.  Также возможно проведение расчетов для сложной геометрии, например, для развитой сети капилляров. Реализованный в программе метод фазового поля позволяет проводить моделирование несмешивающихся, смешивающихся и частично смешивающихся компонент двухфазной системы.
Татьяна
Любимова
Петровна
Руководитель (заведующий, начальник) лаборатории
Доктор физико-математических наук
Профессор
A-1188-2016
7003528531
0000-0002-8212-2890
РОССИЯ
Александр
Барях
Абрамович
Директор
РОССИЯ
30.17.51
Прикладная гидродинамика и гидравлика
30.17.23
Вязкая жидкость
01.03.UF
PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
01.03.UK
PHYSICS, CONDENSED MATTER
01.07.RO
MULTIDISCIPLINARY SCIENCES
Сергей
Прокопьев
Анатольевич
Автор – разработчик параллельного численного алгоритма на графических процессорах
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ПФИЦ УрО РАН
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук
1025900517378
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения