ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ лаборатории вычислительной химии по теме "Разработка методов высокопроизводительных параллельных и распределённых вычислений для компьютерного моделирования физико-химических свойств наноструктурированных материалов

Сформулированы основные положения трехзонной математической модели горения твердого топлива в квазиодномерном приближении с учетом процессов перекристаллизации в твердой фазе и химической неравновесности процесса горения в газовой фазе. Особенностями модели являются использование детальной кинетики горения продуктов разложения и горения твердого топлива в газовой фазе, а также учет конкурирующих процессов неравновесного испарения и разложения в зоне расплава. В качестве примера твердого топлива ввиду большого количества экспериментальных данных использован октоген. Предложенная модель легко может быть обобщена на плоский и трехмерный случай и сформулирована в параллельном виде, однако ввиду количества уравнений переноса расчеты с ее использованием в многомерном исполнении требуют использования высокопроизводительных систем. В одномерном случае предложенная модель может использоваться как часть глобальной оптимизационной процедуры. Проведено квантово-химическое моделирование межмолекулярных взаимодействий, определяющих ионную проводимость в условиях высокой концентрации электролита, на модельной системе NH⁴⁺/n ДМСО в присутствии перфторированного аниона (CF₃)₂CFOCF₂CF₂SO₃⁻. Построены оптимизированные структуры с разным содержанием ДМСО (n=0 - 12) и кривые потенциальной энергии удаления иона аммония от сульфогруппы.