Реализация квазигазодинамического алгоритма на блочно-структурированных адаптивных сетках для задач сжимаемых течений
Новости
Реализация квазигазодинамического алгоритма на блочно-структурированных адаптивных сетках для задач сжимаемых течений
Аннотация
В работе представлен трёхмерный решатель для моделирования сжимаемых течений газа, основанный на квазигазодинамической системе уравнений. Решатель реализован в открытом программном комплексе AMReX, что обеспечивает поддержку блочно-структурированных адаптивных сеток и массово-параллельные расчёты на графических процессорах. Пространственная аппроксимация регуляризованных уравнений Навье–Стокса выполнена центральными разностями второго порядка точности, интегрирование по времени явное. Валидация проведена на серии классических тестов: одномерной задаче о распаде разрыва, двумерной задаче о взаимодействии вихря с ударной волной и трёхмерной задаче о дозвуковой свободной струе. Решатель точно воспроизводит ударно-волновые структуры и эволюцию вихревых течений. Применение технологии AMR сокращает число расчётных ячеек в 5–7 раз по сравнению с эквивалентной равномерной сеткой при сохранении разрешающей способности метода. Тесты производительности показывают существенное сокращение вычислительных затрат, достигаемое главным образом за счёт адаптивного измельчения сетки, с дополнительным ускорением при выполнении расчёта на графическом процессоре, что делает разработанный подход перспективным инструментом вычислительной газовой динамики.
Ключевые слова
Издание
Труды Института системного программирования РАН, том 38, вып. 6, часть 2, 2026, стр. 347-362.
ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).
DOI: 10.15514/ISPRAS-2026-38(6)-42
Для цитирования
Полный текст статьи в формате pdf
Вернуться к содержанию тома