Форма 2.                                                                                                    «РАЗРЕШАЮ»

 

 

 

                                                                                                                  Заместитель директора

 

Заявка на проектное использование вычислительных ресурсов МСЦ

 

 

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.