|
Вычислительные методы и программирование, 2015, том 16, выпуск 1, страницы 123–138
(Mi vmp525)
|
|
|
|
Эта публикация цитируется в 9 научных статьях (всего в 9 статьях)
Суперкомпьютерное молекулярное моделирование термодинамического равновесия в микросистемах газ-металл
В. О. Подрыга, С. В. Поляков, Д. В. Пузырьков Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, г. Москва
Аннотация:
Статья посвящена суперкомпьютерному моделированию термодинамического равновесия в микросистемах, содержащих разные вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях. В качестве примера нами рассмотрена система газ-металл, в которой в качестве газа используется азот, в качестве металла - никель. Такой выбор обусловлен тем, что рассматриваемая микросистема является основой многих технических приложений. В том числе, она используется в установках сверхзвукового холодного газодинамического напыления наночастиц на поверхности перспективных углеродсодержащих материалов. На первом этапе исследований представляет интерес равновесное состояние микросистемы азот-никель. Для моделирования процесса установления термодинамического равновесия в такой системе применен молекулярно-динамический подход. Выбранный численный алгоритм его реализации базируется на конечно-разностной схеме Верле. Для ускорения вычислений предложен параллельный алгоритм и выполнена его реализация в рамках технологий MPI и OpenMP. С помощью разработанной программы исследован процесс установления термодинамического равновесия как в чистых компонентах (азоте и никеле) при нескольких значениях температуры, включая комнатную, так и в системе азот-никель. В численных экспериментах определены как оптимальные параметры методики расчета, в том числе эффективность распараллеливания при использовании процессоров с различной архитектурой, так и физические параметры моделируемого процесса.
Ключевые слова:
молекулярная динамика, параллельные вычисления, суперкомпьютерное моделирование, взаимодействие азота с никелевой поверхностью, термодинамическое равновесие.
Поступила в редакцию: 09.02.2015
Образец цитирования:
В. О. Подрыга, С. В. Поляков, Д. В. Пузырьков, “Суперкомпьютерное молекулярное моделирование термодинамического равновесия в микросистемах газ-металл”, Выч. мет. программирование, 16:1 (2015), 123–138
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vmp525 https://www.mathnet.ru/rus/vmp/v16/i1/p123
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 368 | PDF полного текста: | 178 |
|