Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






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


Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 2024, том 11, выпуск 2, страницы 332–346
DOI: https://doi.org/10.21638/spbu01.2024.107
(Mi vspua300)
 

МЕХАНИКА

Модели регрессии для расчета поуровневых коэффициентов скорости колебательных энергообменов

А. А. Исаков, В. И. Гориховский, М. Ю. Мельник

Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9
Аннотация: В статье предложен эффективный алгоритмдля решения задач неравновесной газовой динамики с учетом детальной поуровневой колебательной кинетики. Одной из проблемтрадиционных методов является их высокая вычислительная сложность, требующая больших затрат по времени и памяти. В работе изучены возможности использования прогнозирования скорости релаксации для повышения производительности численного моделирования неравновесных течений кислорода вместо прямых вычислений. Для этого был использован подход, основанный на нелинейном регрессионном анализе, позволивший получить вычислительно эффективные аппроксимационные формулы для коэффициентов скорости энергообменов в модели нагруженного гармонического осциллятора с учетомсвободных вращений (FHO-FR), значительно увеличить скорость вычисления с сохранением точности и построить оптимизированную модель FHO-FR-reg. По полученным регрессионным формулам было произведено численное моделирование, позволившее выполнить валидацию модели для задачи о течении кислорода за падающей и отраженной ударной волной. Ранее сравнение моделей нагруженного гармонического осциллятора (FHO) и FHO-FR было невозможно ввиду высокой вычислительной сложности второй модели. Разработка эффективной аппроксимационной модели дает возможность сравнения результатов. Численные расчеты показали, что в рассмотренном диапазоне температур модель FHO-FR-reg даезначения газодинамических параметров, близкие к модели FHO, однако имеет более широкую область применимости. Разработанные регрессионные модели позволяют ускорить решение задачи моделирования релаксации кислорода в несколько раз по сравнению с другими моделями аналогичной точности.
Ключевые слова: колебательная релаксация, поуровневая кинетика, ударная волна, модель нагруженного гармонического осциллятора, оптимизация численных расчетов, нелинейная регрессия, машинное обучение.
Финансовая поддержка Номер гранта
Санкт-Петербургский государственный университет 94034084
Фонд развития теоретической физики и математики "БАЗИС" 22-1-1-17-3
Работа Исакова А. А. и Гориховского В. И. выполнена при финансовой поддержке СПбГУ (ID проекта 94034084), Мельника М.Ю. - при поддержке Фонда развития теоретической физики и математики «БАЗИС» (грант № 22-1-1-17-3).
Поступила в редакцию: 02.10.2023
Исправленный вариант: 08.11.2023
Принята в печать: 09.11.2023
Тип публикации: Статья
УДК: 519.61
MSC: 65F22
Образец цитирования: А. А. Исаков, В. И. Гориховский, М. Ю. Мельник, “Модели регрессии для расчета поуровневых коэффициентов скорости колебательных энергообменов”, Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 11:2 (2024), 332–346
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{IsaGorMel24}
\by А.~А.~Исаков, В.~И.~Гориховский, М.~Ю.~Мельник
\paper Модели регрессии для расчета поуровневых коэффициентов скорости колебательных энергообменов
\jour Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия
\yr 2024
\vol 11
\issue 2
\pages 332--346
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vspua300}
\crossref{https://doi.org/10.21638/spbu01.2024.107}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/vspua300
  • https://www.mathnet.ru/rus/vspua/v11/i2/p332
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024