Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Рычков А.Д.   Шокин Ю.И.  

Параллельный алгоритм для моделирования работы импульсной аэрозольной системы пожаротушения

Докладчик: Рычков А.Д.

Предложен алгоритм для моделирования на кластерных вычислительных системах динамических процессов, протекающих при тушении пожаров с помощью мелкодисперсного облака частиц пламегасящего вещества (ПГВ), генерируемого импульсной аэрозольной системой пожаротушения (ИАСП). В качестве модели движения несущего газа, в котором взвешены частицы ПГВ, использовалась осредненная по Фавру система уравнений Навье-Стокса, замыкаемая моделью турбулентности. Описание движения полидисперной твердой фазы проводилось в рамках стохастического подхода, учитывающего влияние турбулентной природы поля течения несущего газа на движение частиц. Эти системы уравнений связаны между собой только через правые части, что позволило разработать достаточно эффективный параллельный алгоритм для их совместного решения. Численное решение системы уравнений несущего газа проводилось методом конечных объемов на основе противопотоковой разностной LU схемы второго порядка точности, для расчета движения частиц использовалась А-устойчивая разностная схемы также второго порядка точности. Распараллеливание LU алгоритма проводилось как на L – обходе, так и на U – обходе, поскольку возможность их распараллеливания обеспечивается структурой информационных связей алгоритма «бегущего счета». равнения движения частиц интегрируются вдоль их траекторий, что допускает эффективное распараллеливание алгоритма их решения. Для проведения численного моделирования на кластерных системах разработаны параллельные MPI и OpenMP алгоритмы, а также гибридный (MPI + OpenMP) алгоритм и получены оценки их эффективности.