Параллельная адаптивная среда для многомасштабного моделирования

Эффективное решение научно-технических задач с широким пространственно-временным спектром является одной из основных задач вычислительной математики. Компьютерное моделирование таких задач требует использования либо адаптивных физико-разрешающих подходов численного моделирования, либо упрощенных математических моделей, описывающих «важную» физику задачи с меньшими вычислительными затратами, либо комбинированных подходов. Кроме того, с быстро растущими возможностями компьютерного моделирования больших задач и постоянным спросом на извлечение и визуализацию полученных данных относительно быстро или даже интерактивно, научная визуализация больших данных сама по себе стала насущной задачей.

В настоящее время в лаборатории ведутся работы по созданию среды многомасштабного компьютерного моделирования для решения широкого спектра задач механики жидкости и газа, включающих течения вязкой несжимаемой жидкости, вязкого и невязкого сжимаемого газа, в том числе дозвуковые и сверхзвуковые, инертные и химически реагирующие, ламинарные, переходные и турбулентные течения, а также многофазные и многокомпонентные течения. В основе среды моделирования лежит системный подход позволяющий численное моделирование научных и промышленно-ориентированных задач с возможностью автоматического выбора математической модели, численного метода и сеточного разрешения. Уникальной особенностью разрабатываемой среды является комплексный подход на основе адаптивных многомасштабных методов, объединяющий численные алгоритмы, иерархическое физико-разрешающее моделирование и визуализацию.

Адаптивная сетка (окрашенная по номеру процесса)

1) Schneider, K. and Vasilyev, O.V., Wavelet Methods in Computational Fluid Dynamics. Ann. Rev. Fluid

Mech., 42, pp. 473-503, 2010.

2) Nejadmalayeri, A., Vezolainen, A., Brown-Dymkoski, E., and Vasilyev, O.V., Parallel Adaptive Wavelet Collocation Method for PDEs, Journal of Computational Physics, 298, pp. 237-253, 2015.