ИСТИНА

Разработан численный метод для исследования течений газа в микро- и наноканалах, областях со сложной геометрией в свободномолекулярном и переходном режимах, основанный на подходах событийного молекулярно-динамического моделирования (EDMD). Сильными сторонами данного подхода является: - Метод бессеточный: отсутствие общего для всех молекул шага по времени и пространственной сетки позволяет избежать типичных недостатков сеточных методов (например, появление фиктивной скорости распространения малых возмущений, равной отношению шага пространственной сетки к шагу по времени). - Более высокая детализация и отсутствие стохастичности при выборе частиц для столкновения по сравнению с методом прямого статистического моделирования Монте-Карло (DSMC). - Существенное снижение вычислительной нагрузки по сравнению с классическим молекулярно-динамическим моделированием (MD), что дает возможность увеличивать пространственные и временные масштабы изучаемых явлений. К недостаткам метода событийного моделирования по сравнению с DSMC и MD следует отнести алгоритмическую сложность эффективной реализации и сложность распараллеливания вычислений. Разработанный метод был успешно протестирован на задаче о течении разреженного газа в плоском канале под действием перепада давления (задача Пуазейля), для которой имеются приближенные решения уравнения Больцмана. С помощью разработанного метода проведены расчеты течения газа в нескольких узлах перспективных микрогазодинамических систем (микроканал с перфорированной стенкой, течение вблизи неизотермической мембраны). Работа выполнена при поддержке РФФИ (№ 14-01-00310 а). Расчеты проведены с использованием ресурсов суперкомпьютерного комплекса МГУ им. М.В.Ломоносова и МСЦ РАН.