Суперкомпьютерное моделирование течений одноатомного разреженного газа с помощью параллельного кода “Несветай”

В докладе представлен обзор текущих возможностей кода “Несветай” в задачах моделирования течений одноатомного разреженного газа на основе численного решения кинетического уравнения с интегралами столкновений Бхатнагара – Гросса – Крука (модель БГК) и Е.М. Шахова (S-модель). Код “Несветай” использует авторскую версию метода дискретных скоростей, включающую в себя конечно-объемную схему аппроксимации оператора переноса на произвольных пространственных сетках, консервативный способ расчета макропараметров на неструктурированной скоростной сетке, неявную схему для стационарных задач и явный метод на подвижных деформирующихся сетках для моделирования нестационарных течений. Для решения больших задач в коде реализован двухуровневый подход к организации параллельных вычислений, позволяющий использовать в расчетах тысячи физических ядер x86. Приводятся примеры расчетов для трех классов задач: 1) течения в микроканалах, 2) внешняя высотная аэродинамика, 3) моделирование разлета газового облака в окружающее пространство вследствие испарения с твердой поверхности. Полученные результаты сравниваются с расчетами других авторов с помощью метода прямого статистического моделирования (результаты Ф. Шарипова с соавторами, код SMILE из ИТПМ СО РАН и код LasInEx А.А. Морозова из ИТ СО РАН) и на основе решения уравнения Больцмана с точным интегралом столкновений (код Unified Flow Solver, Фролова А.А.).