Компьютерные исследования и моделирование
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2021, том 13, выпуск 1, страницы 47–65
DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2021-13-1-47-65
(Mi crm869)
 

Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)

ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И ОСНОВЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ

Параллельная реализация решения сопряженной задачи определения внутрибаллистических характеристик двигателей на твердом топливе

А. Е. Кирюшкин, Л. Л. Миньков

Национальный исследовательский Томский государственный университет, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 36
Список литературы:
Аннотация: Представлена физико-математическая постановка сопряженной геометрической и газодинамической задачи моделирования внутрикамерных процессов и расчета основных внутрибаллистических характеристик ракетных двигателей на твердом топливе в осесимметричном приближении. Изложены основополагающие методики и численный алгоритм решения задачи. Отслеживание горящей поверхности топлива осуществлено неявным образом с помощью метода уровней на декартовой структурированной вычислительной сетке. Для расчета параметров течения использованы двумерные уравнения газовой динамики. Ввиду несогласованности границ области с узлами вычислительной сетки, в численных расчетах учтено наличие фиктивных точек, лежащих вне рассматриваемой области, но рядом с границей. Для задания значений параметров течения в фиктивных точках применена обратная процедура Лакса–Вендроффа, заключающаяся в построении экстраполяционного полинома, который учитывает как текущее распределение параметров, так и условия на границе. Численное решение полученной системы уравнений основано на использовании WENO-схем пятого и третьего порядка для дискретной аппроксимации по пространственной координате уравнений метода уровней и газовой динамики соответственно и применении методов Рунге–Кутты, обладающих свойством уменьшения полной вариации, для решения полученных полудискретных уравнений. Изложенный численный алгоритм распараллелен с использованием технологии CUDA и в дальнейшем оптимизирован с учетом особенностей архитектуры графических процессоров.
Программный комплекс использован при расчетах внутрибаллистических характеристик бессоплового двигателя на твердом топливе в течение основного времени работы. На основе полученных численных результатов обсуждается эффективность распараллеливания с использованием технологии CUDA и применения рассмотренных оптимизаций. Показано, что применяемая методика распараллеливания приводит к значительному ускорению по сравнению с использованием центральных процессоров. Представлены распределения основных параметров течения продуктов сгорания в различные промежутки времени. Произведено сравнение полученных результатов квазиодномерного подхода и разработанной численной методики.
Ключевые слова: газовая динамика, ракетные двигатели на твердом топливе, внутренняя баллистика, параллельные вычисления.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский фонд фундаментальных исследований 20-31-90033
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-31-90033.
Поступила в редакцию: 08.10.2020
Исправленный вариант: 26.01.2021
Принята в печать: 26.01.2021
Тип публикации: Статья
УДК: 519.63
Образец цитирования: А. Е. Кирюшкин, Л. Л. Миньков, “Параллельная реализация решения сопряженной задачи определения внутрибаллистических характеристик двигателей на твердом топливе”, Компьютерные исследования и моделирование, 13:1 (2021), 47–65
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KirMin21}
\by А.~Е.~Кирюшкин, Л.~Л.~Миньков
\paper Параллельная реализация решения сопряженной задачи определения внутрибаллистических характеристик двигателей на твердом топливе
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2021
\vol 13
\issue 1
\pages 47--65
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm869}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2021-13-1-47-65}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm869
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm/v13/i1/p47
  • Эта публикация цитируется в следующих 1 статьяx:
    Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Компьютерные исследования и моделирование
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024