Программный комплекс моделирования газопорошкового потока FHP-GP
имитацтонное моделирование газовый поток газопорошковый поток клеточный автомат параллельные алгоритмы мелкозернистый параллелизм
Создан программный код двумерной модели газопорошкового потока FHP-GP (gas-powder), позволяющей моделировать газовую струю, несущую один или несколько порошков. Модель FHP-GP построена на основе параллельной композиции нескольких клеточных автоматов, работающих в синхронном режиме. Газовый компонент потока представлен клеточным автоматом с целочисленным алфавитом FHP-MP (multi-particle). Каждый из порошков представлен клеточным автоматом с булевым алфавитом FHP-I (single rest-particle).
	Программный комплекс состоит из трех модулей: конструктора граничных условий, симулятора потока и модуля осреднения и визуализации. Во всех модулях реализован пользовательский интерфейс командной строки. Конструктор граничных условий позволяет задавать начальные и граничные условия в виде графических примитивов с атрибутами, соответствующими физическим и модельным величинам.
	Симулятор является основным модулем программного комплекса, он позволяет проводить вычислительные эксперименты с моделью газопорошкового потока, задавая различные параметры и начальные условия. На каждой итерации он вычисляет новое состояние клеточных массивов согласно правилам переходов, используя состояние, полученное на предыдущей итерации, в качестве исходного. На первой итерации используется состояние, заданное конструктором граничных условий. Симулятор управляется путем задания количества итераций и других параметров, влияющих на процесс моделирования. Симулятор предназначен как для последовательного, так и для параллельного исполнения. В параллельной версии реализована динамическая балансировка нагрузки, что позволяет производить моделирование на тысячах ядер кластера без существенной потери эффективности.
	При помощи модуля осреднения и визуализации вычисляются осредненные значения модельных величин в виде числовых массивов. Эти массивы используются, чтобы изобразить графически поле давления газа, поле концентрации порошка, поле скорости потока, а также линии тока. Осреднение и визуализация результатов на протяжении процесса моделирования с заданным шагом по времени позволяют построить анимированные изображения динамики процесса.
	Исходный код программ написан на языке Си. Параллелизм реализован с помощью библиотеки MPI. Модули могут быть транслированы для выполнения под операционными системами Windows и Linux. Программный комплекс является инструментом исследования клеточно-автоматных моделей потоков, по результатам его использования опубликовано 6 работ.
Моделирование газовых потоков, моделирование газопорошковых потоков, исследование дискретных методов моделирования.
Юрий
Медведев
Геннадьевич
старший научный сотрудник
Кандидат технических наук
Отсутствует
S-2594-2017
8886234300
РОССИЯ
Михаил
Марченко
Александрович
директор
РОССИЯ
27.35.17
Математические модели газовой динамики
01.01.PN
MATHEMATICS, APPLIED
Юрий
Медведев
Геннадьевич
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ИВМиМГ СО РАН
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук
1025403656420
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения