![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Разработка теоретических основ, адаптивных алгоритмов и программных комплексов автоматизированной генерации кинетических механизмов для предсказательного многомасштабного моделирования многофазных неравновесных процессов в энергетике и авиакосмической промышленности
Развиты теоретические основы методов квантовой механики и молекулярной динамики применительно к задачам многофазных сред. На основе разработанного оригинального метода молекулярно динамического моделирования со стохастическим шагом по времени создан программный комплекс обеспечивающий квантово-механическое и молекулярно-динамическое событийное моделирование неравновесных физико-химических процессов на границе раздела фаз. С его помощью проведено исследование горения в порах угольного кокса в зависимости от формы и размеров пор. Для выбора критических элементарных стадий и последующей редукции кинетических механизмов разработан автоматизированный программный модуль, а также созданы программные модули расчета простейших моделей неравновесных течений применительно к задачам горения авиационных топлив и сажеобразования. Результаты носят междисциплинарный характер. Они получены на стыке таких научных дисциплин как механика, химия, физика, вычислительные методы и программирование.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Разработка теоретических основ, адаптивных алгоритмов и программных комплексов автоматизированной генерации кинетических механизмов для предсказательного многомасштабного моделирования многофазных неравновесных процессов в энергетике и авиакосмической промышленности |
Результаты этапа: Развиты теоретические основы методов квантовой механики и молекулярной динамики применительно к задачам многофазных сред. На основе разработанного оригинального метода молекулярно динамического моделирования со стохастическим шагом по времени создан программный комплекс обеспечивающий квантово-механическое и молекулярно-динамическое событийное моделирование неравновесных физико-химических процессов на границе раздела фаз. С его помощью проведено исследование горения в порах угольного кокса в зависимости от формы и размеров пор. Для выбора критических элементарных стадий и последующей редукции кинетических механизмов разработан автоматизированный программный модуль, а также созданы программные модули расчета простейших моделей неравновесных течений применительно к задачам горения авиационных топлив и сажеобразования. Результаты носят междисциплинарный характер. Они получены на стыке таких научных дисциплин как механика, химия, физика, вычислительные методы и программирование. | ||
3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Разработка теоретических основ, адаптивных алгоритмов и программных комплексов автоматизированной генерации кинетических механизмов для предсказательного многомасштабного моделирования многофазных неравновесных процессов в энергетике и авиакосмической промышленности |
Результаты этапа: В 2015 г. была проведена доработка и начато тестирование программного комплекса ChemPhysRate и разрабатывалась методика применения созданных на предыдущих этапах модулей совместно с FlowVision и другими высокопроизводительными вычислительными системами для расчета неравновесных течений в сложных технических системах. В качестве примера проведены расчеты сажеобразования и образования NOx при горении топлив в камерах сгорания и форсажных камерах турбореактивных двигателей. Приведены также модельные расчеты обратного процесса - горения частиц угля в атмосфере. Получено хорошее согласие с экспериментальными данными. Выработаны рекомендации по расширению применения созданного программного комплекса и по созданию распараллеленного высокопроизводительного программного обеспечения для многомасштабного моделирования двигательных и энергетических установок с учетом детальных многомасштабных моделей химических и физических превращений для производства расчетов на суперкомпьютерах эксофлопного класса. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".