The object of research, development or design (in Russian) : математические и численные методы моделирования сложных турбулентных течений

The object of research, development or design (in Kazakh) : күрделі турбулентті ағындардың математикалық және сандық модельдеу әдістері

Aim of work (in Russian) : Цель проекта состоит в создании 3D LES симулятора для моделирования турбулентных течений с использованием численного метода разрывного Галеркина, методологии фильтрованной функций плотности и технологии параллельных вычислений на графических процессорах

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты болып үзілісті Галеркин әдісі, фильтрленген тығыздық функция әдістемесі мен графикалық процессор негізіндегі параллельді есептеу технологиясын қолданып үш өлшемді симуляторын құрастыру

Методы исследования (на русском) : методы математического и численного моделирования динамики медленных турбулентных течений

Методы исследования (на казахском) : жай турбулентті ағындар динамикасын математикалық және сандық модельдеу әдістері

Obtained results and novelty (in Russian) : LES/FDF расчеты турбулентных потоков реагирующих смесей реализованы с помощью гибридной схемы на основе модального разрывного метода Галеркина и метода Монте Карло (MC), которые обеспечивают высокую точность численной модели и возможность в пределе достижения результатов прямого численного решения уравнений Навье-Стокса (DNS метод) путем повышения порядка p полинома аппроксимациию. Разработан и реализован параллельный алгоритм гибридной схемы DG-MC с помощью технологии CUDA, что дает возможность исследователям решать ресурсоемкие задачи с высокой производительностью на настольных компьютерах, не прибегаю к дорогостоящим вычислительным кластерам. Показана эффективность использования DG методов в сочетании с лагранжевым методом MC на основе частиц, где значения частиц с легкостью определяются с помощью DG в любой точке элемента в силу того, что эти переменные представляются с помощью простых полиномов. Такое преимущество дает возможность избежать потери точности, как это происходит в обычных интерполяциях с использованием приближении низкого порядка. Установлено что полная энергия течения определяется с высокой точностью даже при низких значениях порядка p полинома аппроксимации. Такое свойство схемы является особенно притягательным, когда прогноз развития полной энергии имеет первостепенное значение

Obtained results and novelty (in Kazakh) : LES/FDF есептеулері реакциялық қоспалардың турбулентті ағындарын модальді үзілісті Галеркин әдісі және Монте-Карло әдісі (MC) негізінде гибридті схема көмегімен жүзеге асырады, бұл сан моделінің дәлдігін және шекті деңгейде Навье-Стокс теңдеулерінің тікелей сандық шешімінің нәтижелеріне көпмүшелік жуықтаманың р ретін арттыру арқылы қол жеткізуді қамтамасыз етеді (DNS әдісі). CUDA технологиясының көмегімен DG-MC гибридті схемасының параллель алгоритмі әзірленді және енгізілді, бұл зерттеушілерге қымбат компьютерлік кластерлерге жүгінбей, жұмыс өнімділігі жоғары ресурстарды қажет ететін есептерді шешуге мүмкіндік береді. DG әдістерін бөлшектерге негізделген Лагранж МС әдісімен ұштастыра қолдану тиімділігі көрсетілген, мұнда бөлшектердің мәндері элементтің кез келген нүктесінде DG көмегімен оңай анықталады, өйткені бұл айнымалылар қарапайым көпмүшеліктердің көмегімен ұсынылған. Бұл артықшылық дәлдіктің жоғалуын болдырмауға мүмкіндік береді, өйткені әдеттегі интерполяциялар төмен ретті жуықтауды қолданады. Толық ағын энергиясы жуықтау полиномының р ретінін төмен мәндерінде де жоғары дәлдікпен анықталатындығы анықталды. Тізбектің бұл қасиеті жалпы энергияның дамуын алдын-ала анықтаған кезде ерекше тартымды болады

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Успешность разработанного DG-MC FDF симулятора, как показали исследования, гарантирует его дальнейшего расширения и применения к более комплексным и прикладным задачам в области исследования реагирующих турбулентных течений

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жұмыстағы DG-MC FDF симуляторының сәтті тұрғызылуы, жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, оның ары қарай күрделі және қолданбалы турбулентті процесстерін болжау есептеріне қолдануына үлкен кепілдік береді

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : гидродинамика сложных турбулентных течений

Field of application (in Kazakh) : күрделі турбулентті ағындардың гидродинамикасы