| ЗАКАЗАТЬ |
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Серия "Математическое моделирование физических процессов"
| Год: | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 | 2006 | 2005 | |
| Выпуск: | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | |
2010 г.
ВЫПУСК 4
АННОТАЦИИ:
УДК 519.6:536.71
УЧЕТ КИНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В ДИФФУЗИОННОМ ПРИБЛИЖЕНИИ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЯ / Н. Г. Карлыханов, М. Ю. Козманов // С. 3
Рассматриваются два подхода для учета кинетических эффектов при расчете задач переноса излучения в приближении спектральной диффузии. Исследована область применимости рассматриваемых методик. Показано, что при выполнении определенных условий результаты расчетов, полученных с использованием предлагаемых подходов, близки к результатам расчетов, проведенных в кинетической постановке.
Ключевые слова: перенос излучения, спектральная квазидиффузия, спектральная диффузия, учет кинетических эффектов.
ACCOUNTING FOR TRANSPORT EFFECTS IN RADIATION TRANSPORT SIMULATIONS IN THE DIFFUSION APPROXIMATION / N. G. Karlykhanov, M. Yu. Kozmanov // P. 3
Two approaches for including transport effects in radiation transport simulations in the spectral diffusion approximation are considered. The range of applicability of the proposed approaches is studied. It is shown that the simulation results obtained using the proposed approaches – provided that some conditions are satisfied – are close to the simulation results obtained in the transport statement.
Key words: radiation transport, spectral quasi-diffusion, spectral diffusion, accounting for transport effects.
УДК 533.6.011.72
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УДАРНЫХ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОГО ТЕПЛОПРОВОДНОГО ГАЗА НА ОСНОВЕ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ / А. Л. Адрианов // С. 10
Моделируется процесс взаимодействия скачка уплотнения со сдвиговым слоем в вязкой и невязкой постановках задачи. Скачок схематизируется криволинейной поверхностью сильного газодинамического разрыва, на которой выполняются обобщенные асимптотические соотношения нулевого и первого порядков, учитывающие вязкость и теплопроводность. Получено стационарное аналитическое решение задачи. Проведено сравнение одного из частных решений с соответствующим численным решением полных уравнений Навье–Стокса. Показано, что неучет в явном виде фактора вязкости-теплопроводности в дифференциальной модели при расчете возмущенного течения в слое может привести к неверному конечному результату. Изучается влияние краевого эффекта на действие фактора вязкости-теплопроводности.
Ключевые слова: криволинейный скачок уплотнения, вязкий теплопроводный совершенный газ, сдвиговый слой, схематизация скачка поверхностью сильного газодинамического разрыва, обобщенные дифференциальные соотношения (условия) на криволинейном скачке уплотнения, уравнения Навье–Стокса, число Рейнольдса, асимптотический подход, краевой эффект, дополнительная дифференциальная связь, вихревая модель, невязкое решение, аналитическое решение.
MATHEMATICAL MODELING OF SHOCK-WAVE VISCOUS HEAT-CONDUCTING GAS FLOWS BASED ON THE ASYMPTOTIC MODEL / A. L. Adrianov // P. 10
We model the interaction of a pressure discontinuity with a shear layer in viscous and non-viscous problem statements. The pressure discontinuity is represented schematically by a curvilinear surface of a strong gas dynamic discontinuity, which satisfies generalized zero- and first-order asymptotic relations accounting for viscosity and heat conduction. A time-independent analytical solution to the problem is obtained. One of particular solutions is compared with the corresponding numerical solution of complete Navier-Stokes equations. It is shown that explicit neglecting of this viscosity-heat conduction factor in the differential model in perturbed flow simulations may lead to a wrong result. The influence of the boundary effect on the viscosity-heat conduction factor is analyzed.
Key words: curvilinear pressure discontinuity, viscous heat-conducting perfect gas, shear layer, schematic representation of pressure discontinuity as a surface of strong gas dynamic discontinuity, generalized differential conditions (relationships) on curvilinear pressure discontinuity, Navier-Stokes equations, Reynolds number, asymptotic approach, boundary effect, additional differential constraint, vortex model, non-viscou solution, analytical solution.
УДК 538.95
О ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖАТОМНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРИ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ СВОЙСТВ ДИОКСИДА УРАНА / Ю. С. Нагорнов, Р. Ю. Махмуд-Ахунов, Б. М. Костишко, В. Н. Голованов, В. В. Светухин, А. В. Кац // С. 27
При моделировании термических изменений свойств стехиометрического диоксида урана методом молекулярной динамики применен новый подход к выбору потенциала межатомного взаимодействия. В соответствии с теоремой Эренфеста и усредненным по времени потенциалом взаимодействия параметры потенциала в методе выбирались в виде медленно меняющихся температурных зависимостей. Рассчитанные значения постоянной решетки, энтальпии и теплоемкостей при постоянном объеме и давлении с высокой точностью совпадают с экспериментальными данными в широком диапазоне температур от 250 до 3150 К, что подтверждает перспективность данного подхода.
Ключевые слова: молекулярная динамика, диоксид урана, моделирование, потенциал.
ON TEMPERATURE DEPENDENCE OF INTERATOMIC POTENTIAL FOR MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION OF URANIUM DIOXIDE PROPERTIES / Yu. S. Nagornov, R. Yu. Makhmud-Akhunov, B. М. Kostishko, V. N. Golovanov, V. V. Svetukhin, А. V. Kats // P. 27
The new approach to choose the interatomic interaction potential for simulation of thermal properties change of stoichiometric uranium dioxide using molecular dynamics method has been applied. According to Ehrenfest theorem and time averaged interaction potential, the potential parameters have been chosen as slowly varying temperature dependencies. The calculated values of constant grid, enthalpy and heat capacities for constant volume and pressure agree with test data within small limits for a wide range of temperatures from 250 to 3150 K, which is confirmed by perspectiveness of the given approach.
Key words: molecular dynamics, uranium dioxide, simulation, potential.
УДК 519.6
ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА СОПРОВОЖДЕНИЯ СЧЕТА ЗАДАЧ В ПАКЕТЕ ПРОГРАММ ЛЭГАК-3D / П. А. Авдеев, М. В. Артамонов, С. М. Бахрах, С. В. Величко, В. Ф. Спиридонов, М. М. Присташ // С. 35
Рассматривается сервисная часть пакета программ ЛЭГАК-3D, предназначенная для подготовки задач, сопровождения расчетов и постобработки результатов счета. Возможности представленной системы, помимо визуализации в различных видах и редактирования всех компонентов задачи, включают высокоуровневые операции над этими компонентами (конструирование) – перенос компонентов из одной задачи в другую с добавлением или заменой имеющихся. Анализ результатов счета задач обеспечивается как операциями контекстного меню в процессе отображения данных, так и отдельными инструментальными средствами (в том числе с использованием внешних приложений).
Ключевые слова: пакет программ ЛЭГАК-3D, сопровождение расчетов, обработка результатов счета задач, разрез задачи.
AN INTEGRATED SIMULATION SUPPORT SYSTEM FOR THE LEGAK-3D CODE / P. A. Avdeev, M. V. Artamonov, S. M. Bakhrakh, S. V. Velichko, V. F. Spiridonov, M. M. Pristash // P. 35
We discuss a service part of the LEGAK-3D code, which serves for pre-processing, simulation support and post-processing of simulation results. In addition to different kinds of visualization and editing of all problem components, the system enables high-level operations with these components (design), such as transfer of components from one section to another with addition of new or replacement of existing components. Analysis of simulation results is provided both by means of context menu during data display, and by individual tools (including external applications).
Key words: LEGAK-3D code, simulation support, post-processing, problem section.
УДК 519.6
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ РАБОТЫ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ / Ю. Г. Бартенев, Г. Г. Близнюк, Ю. В. Логвин, Ю. В. Шатохина // С. 44
Приводится описание методики расчета основных интегральных показателей работы многопроцессорных вычислительных систем как с точки зрения функционирования оборудования (работоспособность, потери из-за сбоев/отказов, профилактик и простоев оборудования), так и с точки зрения эффективности их использования (загруженность потоком параллельных задач, средний размер считающихся задач, непроизводительные потери времени ЦП).
Разработана методика оценки непроизводительных потерь времени ЦП задачами из-за сбоев/отказов различных компонентов вычислительной системы и расчета коэффициента эксплуатационной надежности, характеризующего надежность работы наиболее устойчивого к сбоям подмножества компонентов вычислительной системы.
Для предприятий, эксплуатирующих различные многопроцессорные вычислительные системы, предлагается единая форма представления интегральных показателей работы вычислительных систем, дающая возможность сравнивать между собой эффективность их эксплуатации.
Приводится расчет интегральных показателей оценки работы реальных вычислительных систем по описываемой методике.
Ключевые слова: работоспособность многопроцессорных вычислительных систем, эффективность использования многопроцессорных вычислительных систем, показатели счета задач на многопроцессорных вычислительных системах.
INTEGRAL PERFORMANCE INDICES FOR MULTIPROCESSORS / Yu. G. Bartenev, G. G. Bliznyuk, Yu. V. Logvin, Yu. V. Shatokhina // P.44
Described here is the calculation technique of the main integral performance indices for multiprocessors in terms of hardware operation (operability, loss due to fault/fail, maintenance and downtime of equipment), as well as in terms of hardware efficiency (parallel problems load, mean size of counting problems, CPU downtime).
Evaluation technique has been developed for CPU downtime due to fault/fail of different components of computation system and reliability figure analysis characterizing performance reliability of robust component subset of computational system.
The common form for integral performance indices of computation systems has been suggested for the enterprises using different multiprocessor systems, which gives the possibility to compare the operation efficiency.
Given here is the integral performance indices calculation for real computation systems using the described technique.
Key words: multiprocessor performance, multiprocessor efficiency, multiprocessor computation indices.
УДК 519.6
НЕКОТОРЫЕ ФОРМАТЫ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДВУМЕРНЫХ НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТОК ПРОИЗВОЛЬНОГО ВИДА / А. А. Воропинов // С. 52
Рассматривается ряд форматов данных для представления двумерной или поверхностной неструктурированной сетки произвольного вида (ячейки – произвольные многоугольники, в узлах сходится произвольное количество ребер). В основу предлагаемых форматов положен принцип выделения основного элемента сетки. Для рассматриваемых форматов приводятся замеры требуемой памяти, оценки скорости работы с ними. На примере методики ТИМ-2D измеряется доля накладных расходов на выполнение алгоритмов получения информации о соседстве элементов сетки по отношению к расчету физических процессов.
Ключевые слова: неструктурированная сетка произвольного вида, формат данных.
SOME DATA FORMATS FOR REPRESENTATION OF ARBITRARY-TYPE 2D UNSTRUCTURED GRIDS / A. A. Voropinov // P. 52
A number of data formats are considered for the representation of arbitrary-type 2D (surface) unstructured grids (composed of arbitrary polygons, with an arbitrary number of edges in nodes). The proposed data formats use the principle of distinguishing the grid's key element. We performed measurements of memory consumption and speed of processing for the proposed data formats. The overhead for executing the algorithms to collect grid element neighborhood data was measured for the case of gas dynamics simulations using the TIM-2D code.
Key words: arbitrary-type unstructured grid, data format.
УДК 533.9
НЕЙТРОННЫЙ ИСТОЧНИК ДЛЯ ГИБРИДНОЙ (FUSION + FISSION) СИСТЕМЫ / Е. А. Забродина, Д. Г. Кошкарев, М. Д. Чуразов // С. 64
В гидродинамическом приближении рассматриваются условия стационарного горения струи дейтерия в Z-пинчевой конфигурации. Приводятся оценки возможного использования получаемых нейтронов в гибридной (Fusion+Fission) энергетической системе.
Ключевые слова: гибридная энергетическая система, Z-пинч, струя дейтериевой плазмы, урановая оболочка.
A NEUTRON SOURCE FOR A HYBRID (FUSION+FISSION) SYSTEM / E. A. Zabrodina, D. G. Koshkarev, M. D. Churazov // P. 64
Steady-state burning of a deuterium streem in the Z-pinch configuration is considered in the hydrodynamic approximation. Assessment of the possible use of produced neutrons in a hybrid (Fusion+Fission) energy system is provided.
Key words: hybrid energy system, Z-pinch, deuterium plasma streem, uranium blanket.
УДК 519.6
О РЕГУЛЯРНОМ АЛГОРИТМЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕГЛАДКИХ РЕШЕНИЙ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ФРЕДГОЛЬМА ПЕРВОГО РОДА / Т. И. Серeжникова // С. 71
Обсуждается методика и описываются численные эксперименты по восстановлению решений (одномерных) интегральных уравнений Фредгольма первого рода, возникающих при продолжении геофизических полей и синтезе антенн.
Построенный регулярный алгоритм основан на тихоновской регуляризации с применением в качестве стабилизатора нормы пространства Липшица, дополнительном привлечении prox-метода и субградиентных процессов для решения задач негладкой минимизации. Дано краткое описание (со ссылками на публикации) использованных теорем о сходимости и применимости субградиентов.
Описаны результаты модельных расчетов, приводятся оценки точности и даны рекомендации для практического выбора ряда параметров расчетов и контроля достигнутой точности.
Численные эксперименты подтверждают, что предлагаемая методика может
применяться в процессе математического моделирования разнообразных прикладных задач, когда возникает проблема восстановления решения интегрального уравнения Фредгольма первого рода. С помощью этой методики можно успешно восстанавливать как гладкие (непрерывные) решения, так и решения, имеющие изломы, разрывы, близкие максимумы.
Ключевые слова: интегральное уравнение Фредгольма, негладкое решение, тихоновская регуляризация, проксимальный метод, субградиентный процесс.
ON REGULAR RECOVERY ALGORITHM FOR NON-SMOOTH SOLUTIONS OF FREDHOLM INTEGRAL EQUATIONS OF THE FIRST KIND / Т. I. Serezhnikova // P.71
Analyzed here is the technique and numerical experiments for (one-dimensional) Fredholm integral equations of the first kind at geophysical field extension and antenna synthesis.
The regular algorithm is based on Tykhonov regularity using Lipschitz space norm function as a stabilizer, additional use of prox-technique and subgradient processes for non-smooth minimization problems. The short description of the used convergence theorems (with references) and subgradients applicability is given.
Simulation results are described; estimated accuracy is given as well as recommendations for practical parameterization of computations and accuracy control.
Numerical experiments confirm that the suggested technique can be used in mathematical simulation of various applied problems to reestablish Fredholm integral equation of the first kind. The given technique can be used to reestablish smooth (continuous) solutions, as well as kinked, discontinuous, maximum-close solutions.
Key words: Fredholm integral equation, non-smooth solution, Tykhonov regularity, proximal method, subgradient process.
| ЗАКАЗАТЬ |
| Год: | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 | 2006 | 2005 | |
| Выпуск: | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | 1-2-3-4 | |