Численное исследование модели геодинамо методом контрольного объема на вычислительных системах с графическими процессорами

Разработана консервативная схема дискретизации уравнения индукции магнитного поля в модели резистивной магнитной гидродинамики. Предложен алгоритм численного решения начально-краевых задач для уравнения индукции магнитного поля с вакуумными граничными условиями на сферических поверхностях. Создан комплекс программ для математического моделирования МГД-течений и гидромагнитного динамо на гибридных вычислительных системах. Проведена серия вычислительных экспериментов по исследованию различных аспектов модели геодинамо. Исследовано влияние начальных условий на структуру конвективных течений и магнитных полей, а также интегральные характеристики установившихся квазистационарных решений. Исследовано влияние скорости вращения сферического слоя и величины архимедовой силы на структуру и тип симметрии установившегося решения, а также на значения теплового потока, кинетической и магнитной энергии. При исследовании переходных процессов в модели геодинамо получены новые нестационарные решения, в которых в процессе генерации энергия начального магнитного поля возрастает на несколько порядков при выходе на установившийся квазистационарный режим магнитогидродинамической конвекции.