Monte Carlo statistical simulation with a multiprocessor computer for the process of forming a shock wave in a shock tube

Authors

  • S.V. Kulikov
  • O.N. Ternovaia

Keywords:

газовая смесь
нестационарный метод статистического моделирования
весовой множитель
блочная декомпозиция
ударная труба
ударная волна
волна разрежения

Abstract

Monte Carlo nonstationary method of statistical simulation with weight factors was used to study the process of forming a shock wave in a shock tube. The method automatically takes into account all processes of heat-mass transfer. Parallel calculations were carried out by means of MPI-library, using domain decompositions. There were almost no restrictions on the number of processors. The positions obtained for the wave of rarefaction, the zone of shock-heated gas and the wave front as well as the values of gas parameters behind the front were in good agreement with the results based on the simple theory of shock tubes.

New computational technologies

Downloads

Published

2004-06-17

Issue

Vol. 5 (2004): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

S.V. Kulikov

Institute of Problems of Chemical Physics of RAS

O.N. Ternovaia

Institute of Problems of Chemical Physics of RAS

References

  1. Берд Г. Молекулярная газовая динамика. М.: Мир, 1981.
  2. Bird G.A. Molecular gas dynamics and the direct simulation of gas flows. Oxford: Clarendon Press, 1994.
  3. Генич А.Р., Куликов С.В., Манелис Г.Б., Сериков В.В., Яницкий В.Е. Приложение весовых схем статистического моделирования течений многокомпонентного газа к расчету структуры ударной волны // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1986. 26, № 12. 1839-1854.
  4. Genich A.P., Kulikov S.V., Manelis G.B., Chereshnev S.L. Thermophysics of translational relaxation in shock waves in gases // Sov. Tech. Rev. B. Therm. Phys. 1992. Vol. 4, Pt. 1. 1-69. (Рус. пер.: Генич А.П., Куликов С.В., Манелис Г.Б., Черешнев С.Л. Поступательная релаксация в ударных волнах в газах. Препринт ИХФЧ АН СССР. Черноголовка, 1991).
  5. Snir M., Otto S., Huss-Lederman S., Walker D., Dongarra J. MPI: The Complete Reference. Vol. 1. The MPI Core. Boston: MIT Press, 1998.
  6. Куликов С.В., Берзигияров П.К. Статистическое моделирование поступательной неравновесности газовой смеси во фронте ударной волны на многопроцессорных компьютерах // Вычислительные методы и программирование. 2002. 3, № 2. 51-56.
  7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.
  8. Лосев С.А., Осипов А.И., Ступоченко Е.В. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965.