|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Разработка теоретических основ, адаптивных алгоритмов и программных комплексов автоматизированной генерации кинетических механизмов для предсказательного многомасштабного моделирования многофазных неравновесных процессов в энергетике и авиакосмической проНИР
- Руководитель НИР: Ковалев В.Л.
- Участники НИР: Бучаченко А.А., Ветчинкин А.С., Крупнов А.А., Пичугина Д.А., Якунчиков А.Н.
- Подразделение: 104. Лаборатория Наномеханики
- Срок исполнения: 1 января 2013 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 13-01-12091 офи_м
- Номер ЦИТИС: 01201369584
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Наномеханика
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 27.41.19 Численные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений
- 30.17.33 Газовая динамика
- 30.17.35 Тепломассоперенос
- 30.51.23 Горение и детонация
- 30.51.25 Физико-химическая гидродинамика
- 31.15.03 Теория строения молекул и химической связи
- 31.15.27 Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
-
Ключевые слова:
многомасштабные сопряженные физико-химические процессы в технических системах, горение углеводородных топлив, квантовая механика и квантовая химия
-
Описание:
Разработка теоретических основ, адаптивных алгоритмов и программных комплексов автоматизированной генерации кинетических механизмов для предсказательного многомасштабного моделирования многофазных неравновесных процессов в энергетике и авиакосмической промышленности
-
Основные результаты:
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.
- Добавил в систему: Ковалев Валерий Леонидович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | 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. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
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".