| //Росатом/ ВНИИЭФ |
|
Выпуск 4/2012АННОТАЦИИ: УДК 519.63 МЕТОД ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ АППРОКСИМАЦИИ ОПЕРАТОРА ШАГА УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ / О. М. Козырев, В. П. Литвинов // С. 3В работе предлагается метод численного решения краевых задач уравнения теплопроводности. Метод основан на конструировании разностного оператора шага в виде операторного полинома. Конструирование операторного полинома происходит в пространстве фурье-образов с использованием многочленов Чебышева и Ланцоша. Алгоритм решения представляет собой явные пошаговые вычисления и реализован в виде схемы предиктор-корректор. Метод прост в реализации и поддается эффективному распараллеливанию. Изложение метода дается на примере решения задачи Коши для линейного уравнения теплопроводности. Представлены результаты численных решений известных тестовых задач. Ключевые слова: уравнение теплопроводности, фурье-образ, полиномы Чебышева и Ланцоша. УДК 519.6 ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИНЕТИКИ РАЗВИТИЯ ПОВРЕЖДЕННОСТИ В ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ / С. С. Соколов // С. 13 Представлена феноменологическая модель кинетики зарождения, развития и уменьшения поврежденности в твердых материалах под действием импульсных нагрузок и компактирования разрушенных материалов под действием сил сжатия. При построении модели был использован континуально-кинетический подход, в рамках которого разрушение моделируется как процесс накопления повреждений под действием растягивающих напряжений и из-за сдвиговых деформаций. Приводятся результаты численного моделирования разрушения клиновидных урановых образцов и плоского алюминиевого образца и дается их сравнение с эксперименальными данными. Ключевые слова: феноменологическая модель, зарождение и развитие поврежденности, разрушение из-за сдвиговых деформаций и растягивающих напряжений, компактирование, валидационные расчеты. УДК 621.375.826 ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРХЗВУКОВОГО ХИМИЧЕСКОГО КИСЛОРОД-ЙОДНОГО ЛАЗЕРА С РАЗЛИЧНЫМИ ВАРИАНТАМИ СМЕШЕНИЯ ПОТОКОВ / Ю. Н. Дерюгин, Б. А. Выскубенко, Д. К. Зеленский, С. П. Ильин, Ю. В. Колобянин, Е. А. Кудряшов // С. 27 Приводится математическая модель и трехмерная расчетная методика для исследования структуры неравновесных потоков и определения энергетических характеристик химического кислород-йодного лазера. Математическая модель включает в себя основные кинетические процессы в активной среде лазера и процессы генерации лазерного излучения как в устойчивом, так и неустойчивом резонаторе. Трехмерная расчетная методика основана на решении как полных, так и параболических уравнений Навье–Стокса и позволяет описывать неравновесные течения до- и сверхзвуковых потоков (в том числе в области резонатора), смешение сверхзвуковых потоков и определять энергетические характеристики лазера. Численно исследованы энергетические характеристики сверхзвукового кислород-йодного лазера со смесевыми устройствами различного типа. Для каждого типа смесевого устройства определены оптимальные условия по геометрии и составу инжектируемого газа, при которых реализуются максимальные энергетические характеристики лазера. Показано, что все рассмотренные конфигурации смесевых устройств применимы и позволяют получить достаточно высокие энергетические характеристики лазера. Максимальные характеристики получены для соплового блока с трехрядным трубчатым инжектором: мощность излучения ~ 99 кВт, удельный энергосъем 300 Дж/г, химическая эффективность 35 %, что хорошо согласуется с достигнутыми экспериментальными результатами. Ключевые слова: химический кислород-йодный лазер, математическая модель, расчетная методика, характеристики генерации излучения, химическая эффективность. УДК 519.6:544.45 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГРАММ РЕШЕНИЯ ЖЕСТКИХ СИСТЕМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧАМ ФИЗИКИ ГОРЕНИЯ / В. К. Рябинин // С. 39 Исследована эффективность применения трех программ – интеграторов систем обыкновенных дифференциальных уравнений с высокой степенью математической жесткости. Такие уравнения возникают при описании кинетики разветвленно-цепных реакций, свойственных для процессов горения и взрывного превращения. Тестирование программ-интеграторов выполнено на примере трех модельных задач, характерных для физики горения газов. Ключевые слова: математическое моделирование, горение, химическая кинетика, жесткие дифференциальные уравнения, тестирование программного обеспечения. УДК 539.17 СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ И ПОДГОТОВКИ АКТИВАЦИОННЫХ ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ / А. А. Андрианов, Ю. А. Коровин, И. С. Купцов, А. А. Наталенко // С. 48 Дается описание разработанных авторами интегрированных программных систем IViS SMPI и InIS HAND, предназначенных для повышения эффективности фундаментальных и прикладных исследований в области константного обеспечения расчетов перспективных ядерно-энергетических установок. Описывается алгоритм получения оцененных ядерно-физических данных с использованием разработанного программного обеспечения, основанный на современных методах теории принятия решений при многих критериях. Ключевые слова: модели высокоэнергетических ядерных реакций, программные комплексы, интерактивные среды, методы многокритериальной теории принятия решений, факторный анализ, оцененные ядерно-физические данные. УДК 519.6 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПРИ ДВИЖЕНИИ ГАЗОВОДОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ В КАНАЛАХ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЭЛЕКТРОНАСОСА / В. М. Конюхов, И. В. Конюхов // С. 60 Построена математическая модель переходных термогидродинамических процессов в погружном многоступенчатом электроцентробежном насосе при замещении воды трехфазной смесью на этапе вывода нефтяной добывающей скважины на эксплуатационный режим. Разработаны численная модель и соответствующий программный комплекс. На основе вычислительных экспериментов изучены особенности замещения воды водонефтегазовой смесью в каналах насосного узла и изменение рабочих характеристик ступеней насоса. Ключевые слова: численное моделирование, переходные процессы, тепломассоперенос, многофазные потоки, электроцентробежный насос. УДК 004(06)+621.38(06)+681.5(06) ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МИКРООБЪЕМОВ ЭЛЕМЕНТОВ СБИС НА ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕ ОТ ПРОТОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ / А. В. Афонин, Л. А. Гришанцева, В. А. Полунин, А. И. Чумаков // С. 70 Уменьшение активных размеров элементов интегральных схем увеличивает их чувствительность к локальным радиационным эффектам, вызванным воздействием ядерных частиц. В настоящей работе проводилось численное моделирование по программе GEANT4 процессов энерговыделения при воздействии протонов с энергиями 15-1000 МэВ в элементах СБИС разных размеров и форм, находящихся в типичной среде окружения. Полученные результаты для микронных размеров “чувствительных” областей свидетельствуют, что максимальное энерговыделение в микрообъеме слабо зависит от условий собирания заряда, учет частиц, образующихся за пределами чувствительного объема, увеличивает вероятность энерговыделения почти в 3 раза, а при энергиях протона более 50 МэВ максимальное энерговыделение остается практически неизменным. Ключевые слова: протонное излучение, интегральная схема, энерговыделение, эффект собирания заряда, программа GEANT4. |