Проект NuFuSE и разработка РМГД-методик для предсказательного моделирования процессов в энергетических термоядерных устройствах

Международный проект NuFuSE ставит своей целью реализацию на петафлопных и перспективных экзафлопных вычислительных системах комплексных плазменных моделей, которые позволят проводить полномасштабное предсказательное моделирование проектируемых энергетических термоядерных устройств. В рамках этого проекта в ИПМ им. М. В. Келдыша создаются базовые компьютерные модели и алгоритмы для исследования гидродинамики и явлений переноса в диверторе Токамака с помощью высокопроизводительных вычислений. РМГД-код MARPLE дополнен полуэмпирической гибридной моделью турбулентности для расчета плазменных течений в диверторе, моделью переноса излучения с учетом угловой зависимости функции распределения фотонов на основе самосопряженного уравнения, двухтабличной интерполяцией свойств вещества для неравновесного излучения. 3D РМГД-код использовался для исследования масштабируемости и тестирования эффективности реализации сложных моделей мультифизики. Показана хорошая масштабируемость базовых алгоритмов при увеличении числа вычислительных ядер до $32\cdot10^3$, а размеров сетки — до $7,9\cdot10^8$ тетраэдральных ячеек.