Моделирование формирования детонации на многопроцессорной вычислительной системе 

И.А. Кириллов (Москва), Ю.А. Кондрашов, Е.В. Осинина, А.В. Панасенко, (Королев)

В последние годы вычислительному моделированию детонационных процессов уделяется достаточно большое внимание. В основном это работы, основу которых составляет использование модельных кинетических уравнений. Другим направлением является использование уравнений полной химической кинетики. Реализация последнего направления требует значительных вычислительных ресурсов, в ряде случае превосходящих ныне существующие. В настоящей работе рассматривается моделирование формирования детонации с использованием уравнений полной химической кинетики. При этом в качестве вычислительной аппаратной базы использована Российская многопроцессорная вычислительная система МВС-1000.

В настоящей работе моделирование детонации рассматривается в рамках модели “горячего пятна” для водородовоздушной смеси газов, состоящей из 9 компонент при допустимости 46 химических реакций. Основу модели течения газа составляет система уравнений многокомпонентной газовой динамики в совокупности с уравнениями неравновесной химической кинетики, записанные в декартовой системе координат в интегральной форме в виде законов сохранения массы, импульса и энергии.

Уделено внимание вопросам распараллеливания алгоритма вычислений. Показано, что для подобных задач целесообразно проводить динамическое распараллеливание с учетом фактического времени работы отдельных частей программы.

Определены границы возникновения самоподдерживающейся детонационной структуры в зависимости от начального градиента температуры.

Рассмотрен вопрос о виде начального распределения параметров в области “горячего пятна”. С этой целью проведено расчетное исследование взаимодействия взрывных волн от неточечного взрыва с плоской поверхностью.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 01-01-00069).