Разработка параллельных алгоритмов для моделирования трехмерных турбулентных течений на сверх- и гиперзвуковых скоростях с вложением энергии в поток

Целью предлагаемого проекта является математическое моделирование и анализ трехмерных турбулентных течений вязкого сжимаемого газа, движущегося на сверх- и гиперзвуковых скоростях, при наличии вложения энергии в поток. С помощью вложения энергии становится возможным управлять режимом обтекания тел в потоке, моделировать горение топлива в камере сгорания двигателя и т.д.В связи со значительным ростом мощностей ЭВМ возникает проблема повышения эффективности используемых алгоритмов. В настоящее время параллельные алгоритмы для моделирования таких течений, как правило, основаны на использовании явных схем, обладающих хорошей масштабируемостью. В то же время использование явных схем накладывает существенное ограничение на шаг по времени, в результате чего время полного расчета задачи может составить несколько часов или даже дней, что не всегда является приемлемым. Поэтому одним из вариантов общего ускорения расчета является использование неявной схемы, параллельный вариант которой обладал бы приемлемой масштабируемостью. В ходе выполнения данного проекта предполагается разработка и реализация параллельной версии неявной схемы для решения трехмерных нестационарных уравнений Навье-Стокса совместно с различными моделями турбулентности. Разрабатываемый метод будет включать в себя возможность вложения энергии в поток, что позволит расширить класс моделируемых задач.