A software system for computing the Boltzmann collision integral

Authors

  • O.I. Dodulad
  • V.V. Ryabchenkov
  • Yu.Yu. Kloss
  • F.G. Cheremissine

Keywords:

problem solving environment
kinetic equation
numerical simulation

Abstract

A system of program modules for computing the Boltzmann collision integral is considered. The system is a part of a problem solving environment designed to solve a wide class of rarefied gas dynamics problems. The basic methods and algorithms for computing the collision integral are described. Some features of their program implementation and validation are discussed.

New computational technologies

Downloads

Published

2011-01-11

Issue

Vol. 12 (2011): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

O.I. Dodulad

Moscow Institute of Physics and Technology
• Student

V.V. Ryabchenkov

National Research Center «Kurchatov Institute»
• Deputy Department Head

Yu.Yu. Kloss

National Research Center «Kurchatov Institute»
• Head of Laboratory

F.G. Cheremissine

Dorodnicyn Computing Centre of RAS
• Chief Researcher

References

  1. Додулад О.И., Клосс Ю.Ю., Мартынов Д.В., Рогозин О.А., Рябченков В.В., Черемисин Ф.Г., Шувалов П.В. Проблемно-моделирующая среда для расчета и анализа газокинетических процессов (в печати).
  2. Черемисин Ф.Г. Консервативный метод вычисления интеграла столкновений Больцмана // Доклады РАН. 1997. 357, N 1. 53-56.
  3. Черемисин Ф.Г. Решение кинетического уравнения Больцмана для высокоскоростных течений // Журн. вычисл. матем. и матем. физики. 2006. 46, N 2. 329-343.
  4. Коробов Н.М. Теоретико-числовые методы в приближенном анализе. М.: Физматгиз, 1963.
  5. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.: Иностранная литература, 1960.
  6. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика. 10. Физическая кинетика. М.: Физматлит, 2007.
  7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. 6. Гидродинамика. М.: Физматлит, 2007.
  8. Josyula E., Vedula P., Bailey W.F. Kinetic solution of shock structure in a non-reactive gas mixture // Proc. 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting. Orlando, 2010. 1-16.
  9. Ohwada T. Structure of normal shock waves: direct numerical analysis of the Boltzmann equation for hard-sphere molecules // Phys. Fluids A. 1993. 5, N 1. 217-234.
  10. Alsmeyer H. Density profiles in argon and nitrogen shock waves measured by the absorption of an electron beam // J. Fluid. Mech. 1976. 74, N 3. 497-513.
  11. Аникин Ю.А., Клосс Ю.Ю., Мартынов Д.В., Черемисин Ф.Г. Компьютерное моделирование и анализ эксперимента Кнудсена 1910 года // Нано- и микросистемная техника. 2010. N 8. 6-14.
  12. Клосс Ю.Ю., Рогозин О.А., Черемисин Ф.Г. Компьютерное моделирование многоступенчатого микронасоса Кнудсена в плоской геометрии // Нано- и микросистемная техника. 2010. N 6. 24-32.
  13. Додулад О.И., Клосс Ю.Ю., Черемисин Ф.Г. Падение ударной волны на плоскую преграду, содержащую микрощели // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. 10 (http://www.chemphys.edu.ru/media/files/2009-12-21-001.pdf).