Форма 2. «РАЗРЕШАЮ»
Заместитель директора
Данные о проекте
Идентификатор
проекта______________________________________________________________
(код проекта
заполняется администратором)
Дата заполнения _________________18 декабря 2008 г._____________________________________
Новый проект
или продолжение новый____________________________________________________
(указать код проекта)
Ведущая организация
Название __ Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН_________________________
Директор __чл.-корр. РАН Алексеенко Сергей Владимирович_____________________________
Адрес _____Россия, 630090, г. Новосибирск, пр-кт акад. Лаврентьева, 1_____________________
Руководитель проекта
ФИО ______ Илюшин Борис Борисович __________________________________________________
Должность _ ведущий научный сотрудник________________________________________________
E-mail и телефон__ ilyushin@mail.ru , тел: +7-(383)-330-хх-хх________________________________
Ответственный исполнитель
ФИО ______ Красинский Денис Витальевич ______________________________________________
Должность _ научный сотрудник ________________________________________________________
E-mail и телефон __ dkr@mail.ru , тел: +7-(383)-330-xx-xx__________________________________
Учетная запись (<login name>) __ dkr12 _________________________________________________
Список исполнителей (ФИО, должность, телефон, e-mail, <login name> если зарегистрирован)
Илюшин Борис Борисович, в.н.с., +7-(383)-330-xx-xx, ilyushin@mail.ru
Красинский Денис Витальевич, н.с., +7-(383)-330-xx-xx, dkr@mail.ru, dkr12
Хребтов Михаил Юрьевич, студент, +7-(383)-330-xx-xx, vanger@mail.ru
Описание проекта
Название __ Численное
моделирование турбулентных струйных течений методом
крупных вихрей (LES) ____________________________________________________
Название на
английском языке __ Large Eddy Simulation of turbulent jet flows __________________
(если есть)
Классификация
__ УДК 519.711.3,532.517.4 ______________________________________________
(Используется классификатор УДК до
последнего знака через запятую)
Ключевые
слова: LES, DNS, МЕТОД КРУПНЫХ ВИХРЕЙ, ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ,
ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, СТРУИ_________________________________________________________
(заглавными буквами
через запятую)
Краткое описание проекта: На вычислительной технике МСЦ планируется проводить численное моделирование турбулентных струйных течений методом Large Eddy Simulation (LES), т.е. методом «крупных вихрей». Метод LES получил за последние годы широкое распространение в вычислительной гидроаэродинамике, что обусловлено в первую очередь ростом вычислительных мощностей. Суть метода состоит в численном решении отфильтрованных на сеточном фильтре уравнений Навье-Стокса в трехмерной нестационарной постановке, при этом реализация метода (и его ресурсоемкость) близка к методу прямого численного моделирования уравнений Навье-Стокса (DNS). В рамках работы по проекту будут продолжены численные исследования методом LES ряда конфигураций свободных и ограниченных струйных турбулентных течений, для которых будут варьироваться модели подсеточной турбулентности и граничные условия. Будут проведены LES-расчеты свободной и импактной турбулентных струй с использованием приближенной локализованной динамической процедуры для подсеточной модели Смагоринского, включая сравнение характеристик точности и ресурсоемкости LES-расчетов по этой модели c расчетами по стандартной модели Смагоринского. Для исследования структуры турбулентности в двухфазных газодисперсных потоках, будет реализована и протестирована двухскоростная LES-модель двухфазной среды на основе эйлерова описания фаз как взаимопроникающих континуумов. Для выполнения расчетов имеется отлаженный параллельный (на основе MPI) пакет программ моделирования методом LES круглых свободных и импактных турбулентных струй в несжимаемой жидкости, с использованием которого в 2004–2008 гг. проводились расчеты на МВС-1000М, МВС-6000, МВС-15000 и МВС-100k.
Краткое
описание проекта на английском языке ____________________________________________
(если есть)
Описание расчетных задач
(раздел заполняется на каждую задачу в проекте)
Имена запускаемых программ: DNSfjet_XXXXX.exe24,
Impjet_XXXXX.exe24,
Djets_XXXXX.exe24,
где XXXXX - то или иное обозначение версии кода и варианта расчета.
Авторская
разработка программ да______________________________________________________
(считается авторской
разработкой, если какая-либо часть кода написана вами или меняется в процессе
использования)
Режим тестирование, рабочий счет____________________________________________
(Разработка, тестирование, рабочий счет)
Используемые готовые пакеты нет_______________________________________________________
(список через запятую со ссылками на источник в интернет)
Авторская разработка
Краткое описание реализации параллельной задачи
Используемые численные методы и алгоритмы
Метод LES заключается в численном решении отфильтрованных на сеточном фильтре уравнений Навье-Стокса в трехмерной нестационарной постановке. Конечно-объемная дискретизация уравнений проводится на “шахматной” сетке с использованием центрально-разностной схемы. Интегрирование по времени проводится явным методом Адамса-Башфорта второго порядка точности. Каждый шаг этого метода состоит из последовательного решения уравнений количества движения и уравнения Пуассона для нахождения давления, в соответствии с известным методом коррекции давления для несжимаемых течений. Ввиду использования периодических граничных условий по окружной координате (вокруг оси струи), к правой части дискретизованного уравнения Пуассона применяется Быстрое Преобразование Фурье, сводящее 3-D задачу к решению двумерных эллиптических задач прямым методом циклической редукции П. Шварцтраубера (используется библиотека BLKTRI из свободно-распространяемого пакета FISHPAK – http://www.netlib.org/fishpack/index.html ).
Используемые коммуникационные библиотеки MVI v1.2_______________________________
(MPI v. 1.2, 2.0, OpenMP и другие)
Параллельные
свойства задачи
Задаваемое число
параллельных процессов 24_______________________________________
Возможное число параллельных нитей (threads) одного процесса 1________________________
Предел масштабирования процессов и нитей ________________________________________
Интенсивность
межпроцессного обмена средняя______________________________________
(нет обмена, низкая, средняя,
сильная)
Распределение памяти по процессам: в пределах объема памяти, имеющейся на каждом CPU
(сколько MB оперативной памяти
максимально использует один процесс)
Использование дискового пространства на один процесс:
для расчетной сетки 816´132´48
входные данные – около 13 Мб/CPU, выходные данные –
около 13 Мб/CPU (считывание и запись текущего поля счета), плюс
100–500 Мб и более выдачи данных в течение счета с одного (выделенного)
процесса.
Запрашиваемые ресурсы
Необходимые аппаратные ресурсы
МВС-100к
Количество процессоров:__ до 64________________________________________________________
Машинное время (час/мес.) __ 200_______________________________________________________
МВС-6000IM
Количество процессоров __до 32________________________________________________________
Машинное время (час/мес.) __ 200_______________________________________________________
Необходимое
дисковое пространство 10 Гб Для
расчетной сетки 816 х 132 х 48 данные на каждый процессMPI составляют
около 13 Мб входных и 13 Мб выходных, используются несколько десятков вариантов
входных данных_____________________________________________________________________________________
(с обоснованием, если на
проект требуется более 5 GB, и
с учетом того, что одному пользователю
лично выделяется не более 500MB)
Источники финансирования
1. Бюджетное финансирование РАН
Указываются: индекс научного направления по Основным направлениям фундаментальных исследований (распоряжение Президиума РАН от 22 января 2007 г. № 10103-30), Наименование темы, Номер государственной регистрации для переходящих тем, Научный руководитель темы
1.1. в рамках базового финансирования Института РАН____________________________
1.2. в рамках фундаментальных Программ Президиума РАН 3.5 «Фундаментальные процессы в многофазных и турбулентных потоках», проект «Моделирование гидродинамики и тепломассопереноса в турбулентных газожидкостных и газокапельных потоках» на 2009–2011 гг.(регистрация) ), Илюшин Борис Борисович, внс, ilyushin@mail.ru , тел: +7-(383)-330-хх-хх _____________________________________
1.3. в рамках фундаментальных Программ отделений РАН _3.5 Сибирское Отделение РАН, проект НИР № Ф14–3.5.2.3 «Устойчивость, вихревые структуры и турбулентность в одно- и многофазных системах» (Гос. рег. 01.2.007 05690), входящий в состав программы фундаментальных и прикладных исследований на 2007–2009 гг. ), Илюшин Борис Борисович, внс, ilyushin@mail.ru , тел: +7-(383)-330-хх-хх ______________________
2. Федеральные целевые, ведомственные и региональные программы
Указываются: Наименование программы, Заказчик программы, Наименование подпрограммы, Наименование проекта.
2.1. По федеральным целевым программам, государственным заказчиком которых являются органы исполнительной власти РФ, определенные законом «О федеральном бюджете»___________________________________________________
________________________________________________________________________
2.2. по ведомственным программам (проектам), выполняемым по заказам (контрактам, договорам) федеральных министерств, ведомств, концернов, холдингов __________
________________________________________________________________________
2.3. по региональным программам (проектам), заказчиком которых являются субъект(ы) РФ или муниципальные органы власти._______________________________________
3. Внебюджетные источники финансирования
Указываются: Номер проекта, Наименование проекта, Руководитель.
3.1. Гранты РФФИ и РГНФ_РФФИ № 06-01-00724-а, РФФИ № 09-01-00794-а (заявка), Илюшин Борис Борисович, внс, ilyushin@mail.ru , тел: +7-(383)-330-хх-хх
3.2. Зарубежные гранты_______________________________________________________
3.3. Государственные контракты________________________________________________
3.4. Контракты с Российскими заказчиками _______________________________________
3.5. Международные проекты и соглашения с зарубежными партнерами ______________
3.6. Другие (указать какие)_____________________________________________________
Процентное
соотношение 3.1 – 60 %, 1.2,1.3 – 40 %________________________________________
(если несколько
источников)
«согласовано» «согласовано»
Гл. Программист Гл. Инженер
P.S. Пример Формы Заявки изменен с разрешения авторов, e-mail-адреса изменены.