7. Численное моделирование неравновесных течений газа и плазмы на основе континуального и кинетического подходов

Целью исследований является развитие новых методов численного моделирования неравновесных течений газа и плазмы и их применение для решения ряда актуальных в настоящее время задач, связанных с разработкой новых образцов авиационной и космической техники, развитием микротехнологий, а также созданием инновационных медицинских методик. В проекте будет проводиться разработка и программная реализация моделей и алгоритмов для ресурсоемких расчетов течений газа и плазмы на современных суперЭВМ с гибридной архитектурой В результате проведенных исследований будут созданы новые и усовершенствованы имеющиеся расчетные программы для эффективного численного моделирования на высокопроизводительных суперкомпьютерах высокоскоростных течений в континуальном, переходном и свободно-молекулярном режимах, в том числе с учетом, неравновесного энергообмена и химических реакций, ионизации и электромагнитных сил. Программные продукты будут использованы для решения современных проблем вычислительной аэротермодинамики космических аппаратов при входе в атмосферу Земли и Марса, проблем, связанных с истечением газовых струй в разреженное пространство с учетом неравновесных процессов конденсации и колебательной релаксации, прямого численного моделирования перехода к турбулентности в пограничном слое, валидации и разработки новых математических моделей различных процессов, возникающих в высокоэнтальпийных течениях, течениях с неравновесными химическими реакциями, течениях низкотемпературной плазмы в медицинских приложениях. Созданные эффективные численные программы и результаты исследований могут быть востребованы в различных промышленных и медицинских организациях России. Предлагаемые исследования по их качеству и значимости соответствуют уровню мировой науки, а в ряде задач, предлагаемых к решению, и превосходят его. В частности, развиваемый в рамках проекта вычислительный инструментарий для расчетов высокоэнтальпийных течений на суперЭВМ с гибридной архитектурой не имеет аналогов в мире.