Трехмерное моделирование двухфазных систем типа жидкость-пар методом решеточных уравнений Больцмана на GPU

Сравнительно новый метод решеточных уравнений Больцмана (Lattice Boltzmann Equation, LBE) представляет собой дискретную модель сплошной среды. В настоящее время метод LBE вполне может конкурировать с традиционными методами вычислительной гидродинамики, а в некоторых областях (многофазные и многокомпонентные течения) он имеет значительные преимущества. При моделировании фазовых переходов метод LBE представляет собой метод сквозного счета границ раздела фаз. Алгоритм LBE хорошо распараллеливается на большое количество потоковых процессоров в современных графических картах (Graphics Processing Unit, GPU). Приведены примеры трехмерного моделирования спинодальной декомпозиции, разрыва тонких пленок жидкости за счет термокапиллярного эффекта и процесса разрушения тонкостенного жидкого пузыря. Ускорение расчетов достигает 70-90 раз. Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы” (проект № 07.514.11.4106).