| //Росатом/ ВНИИЭФ |
|
|
Выпуск 18/2013Научно-исследовательское издание "Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ"ISBN 978-59515-0229-2 РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ЕДИНСТВЕННОСТЬ И САМОСОПРЯЖЕННОСТЬ ДИРАКОВСКИХ ГАМИЛЬТОНИАНОВ В ПРОИЗВОЛЬНЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ПОЛЯХ / М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов Показано, что формализм псевдоэрмитовой квантовой механики позволяет описывать движение дираков-ских частиц в произвольных стационарных гравитационных полях. Также доказано, что с помощью весо-вого оператора Паркера и последующего перехода в -представление гамильтониан уравнения Шредин-гера для нестационарной метрики становится самосопряженным. Скалярные произведения в -представ-лении – плоские, что позволяет использовать стандартный аппарат для эрмитовой квантовой механики. УДК 524.354.6; 539.16 АСИМПТОТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ КЛАСТЕРОВ ЯДЕРНОЙ МАТЕРИИ / Э. Э. Лин На основе асимптотических решений уравнения Фоккера–Планка, записанного для пространства размеров компактных кластеров с квантовыми свойствами, рассчитываются массовые числа ядер, характерные для процессов кластерной радиоактивности, реакций деления, а также быстрого нуклеосинтеза сверхтяжелых элементов. РАЗДЕЛ 2. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ УДК 532.517.4 ВИХРЕВАЯ МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ / В. Г. Морозов, С. А. СавельевПредложена новая вихревая модель турбулентности (ВМТ), согласно которой турбулентное течение представляется как движение вихревых образований – колец, нитей, фрагментов нитей. Выводится общее уравнение плотности завихренности, упрощенный вид его для продольных и поперечных вихрей. Приводятся результаты расчетов по ВМТ характерных опытов, подтверждающие достоверность модели. Преимущество вихревой модели по сравнению с «градиентными» моделями – возможность описания те-чений с резкими разрывами скорости и плотности. ВМТ развивается и распространяется на область вих-ревых течений с малыми числами Рейнольдса (моделирование упругопластических течений и развития детонации в твердых ВВ). РАЗДЕЛ 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УДК 519.245+539.12 МЕТОДИКА С-007 РЕШЕНИЯ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО СВЯЗАННЫХ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ, ГАММА-КВАНТОВ, ЭЛЕКТРОНОВ И ПОЗИТРОНОВ / А. К. Житник, Е. Н. Донской, С. П. Огнев, А. В. Горбунов, А. Н. Залялов, Н. В. Иванов, А. Г. Малькин, В. И. Рослов, Т. В. Семенова, А. Н. Субботин Приводятся алгоритмы Монте-Карло для решения системы линейных уравнений переноса нейтронов, гамма-квантов, электронов и позитронов. Дается описание возможностей программы С-007. УДК 519.6 НЕКОТОРЫЕ ФОРМАТЫ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДВУМЕРНЫХ НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТОК ПРОИЗВОЛЬНОГО ВИДА / А. А. Воропинов Рассматривается ряд форматов данных для представления двумерной или поверхностной неструктурированной сетки произвольного вида (ячейки – произвольные многоугольники, в узлах сходится произвольное количество ребер). В основе предложенных форматов лежит принцип выделения основного элемента сетки. Для структур приводятся замеры требуемой памяти, оценки скорости работы. На примере методики ТИМ-2D измеряется доля накладных расходов на работу алгоритмов получения соседства по отношению к расчету газовой динамики. УДК 519.6 РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЕ В МОДЕЛИ СМЕШАННОЙ ПАМЯТИ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАДАЧ ГАЗОДИНАМИКИ В МЕТОДИКЕ ТИМ-2D / А. А. Воропинов, И. Г. Новиков, С. С. Соколов Рассматривается метод трехуровневого распараллеливания, применяемый в методике ТИМ-2D. На первом уровне осуществляется распараллеливание счета по математическим областям. На втором – распараллеливается счет внутри области по параобластям. На первых двух уровнях используется модель распределенной памяти и интерфейс передачи сообщений MPI. На третьем – распараллеливаются итерации счетных циклов в модели общей памяти с использованием OpenMP. Приводятся замеры эффективности распараллеливания на ряде тестовых расчетов. УДК 519.6 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ЧИСЛЕННОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССА ВЗРЫВЧАТОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ ВВ ПО КИНЕТИКЕ МК В МЕТОДИКЕ ЛЭГАК / Н. А. Володина, И. Ю. Мышкина, В. Ф. Спиридонов При численном моделировании процесса развития и распространения детонации по методике ЛЭГАК отработана технология проведения расчетов с кинетикой МК на лагранжево-эйлеровых сетках. Изучено поведение результатов расчетов с кинетикой МК на последовательно сгущающихся сетках. Исследовано влияние на численное решение величины временного шага, типа счетной квадратичной вязкости, алгоритма расчета термодинамических параметров смешанных ячеек. Проведено исследование по уточнению параметров модели кинетики МК для ВВ типа ТАТБ. Приводятся результаты одномерных и двумерных расчетов. Дано сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными в ИФВ ВНИИЭФ.УДК 519.6 МЕТОДЫ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ РЕШЕНИЯ ДВУМЕРНЫХ ЗАДАЧ ГАЗОДИНАМИКИ НА НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТКАХ С ПЕРЕМЕННОЙ ТОПОЛОГИЕЙ В МЕТОДИКЕ МЕДУЗА / В. А. Пронин, О. И. Бутнев, М. Л. Сидоров Приводится описание методов распараллеливания, используемых при расчете газодинамических задач на неструктурированных сетках. Основное внимание уделено алгоритмам распараллеливания при перестро¬ении сетки. Результаты расчета тестовой задачи подтверждают применимость разработанных методов. УДК 517.9+519.6+533 СОХРАНЕНИЕ ФАЗОВОГО ОБЪЕМА И КАНОНИЧНОСТИ В КОНЕЧНО-РАЗНОСТНЫХ СХЕМАХ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ / Ю. А. Бондаренко Для конечно-разностных схем газовой динамики в переменных Лагранжа, построенных последовательным вариационным методом, доказано сохранение фазового объема и каноничности. В большинстве случаев это справедливо только для некоторых скрытых координат и/или импульсов, которые отличаются от своих естественных аналогов на величины порядка ошибки аппроксимации. Приведен пример конечно-разностных схем, в которых для переменного шага по времени при любом способе выбора скрытых координат и импульсов не сохраняется фазовый объем (такие разностные схемы не удается построить последовательным вариационным методом). УДК 681.324 УНИВЕРСАЛЬНАЯ КОМПАКТНАЯ СУПЕРЭВМ / Ю. Г. Бартенев, В. Г. Басалов, А. М. Варгин, В. М. Вялухин, Н. А. Дмитриев, Д. А. Жуков, В. И. Игрунов, Ю. Н. Корзаков, В. В. Кошелев, В. Н. Лашманов, Ю. В. Логвин, А. Н. Петрик, А. Г. Селякин, Г. П. Семенов, В. Н. Стрюков, А. Ю. Ушаков, А. И. Чайка, С. О. Черных, Р. М. Шагалиев, А. В. Шатохин, С. Н. Шлыков, Е. Л. Шмаков, Д. Р. Ярулин На данный момент высокопроизводительные вычислительные системы начинают играть все большую роль в производственном процессе высокотехнологических предприятий ведущих отраслей РФ. Одними из основных сдерживающих факторов на пути роста их применения являются большие затраты на сложные инженерные коммуникации, высокое энергопотребление, а также на аренду и содержание большой кондиционируемой площади. Данная статья посвящена разработке в РФЯЦ-ВНИИЭФ универсальной компактной суперЭВМ терафлопсной производительности (один триллион операций с плавающей точкой с двойной точностью в секунду). Такая суперЭВМ позиционируется как повседневный инструмент конструктора, технолога или исследователя для высокопроизводительных вычислений. Несмотря на свои небольшие для суперкомпьютера габариты, производительность данной суперЭВМ сопоставима с 40 современными персональными компьютерами |