Математическое моделирование волновых гидродинамических процессов в прибрежных системах с использованием многопроцессорных ЭВМ

Категория
Автор
С.В. Проценко
Издательство
ДГТУ
Назначение
научный доклад
Год издания
2021 г.

Для скачивания файла, Вам необходимо зарегистрироваться или авторизоваться, если у Вас уже имеется учетная запись.

В условиях современной действительности процесс освоения мелководных береговых зон с конструктивным преобразованием и изменением прибрежных рельефов приобретает все большее значение. Волновые процессы в прибрежной зоне водоемов, совместно с прибрежными течениями, определяющим образом влияют на изменение рельефа дна, а также обуславливают силовое воздействие на берегозащитные сооружения, причалы и другие объекты прибрежной инфраструктуры. Оценка гидродинамического воздействия волн на берегозащитные сооружения и прибрежные конструкции, установленные на дне мелководного водоема, является важнейшей задачей проектирования прибрежной инфраструктуры. Для описания данных процессов необходимо строить комплексы взаимосвязанных пространственно-трехмерных моделей гидродинамики, которые при требуемом пространственном разрешении метры-десятки метров приводят к необходимости решать вычислительно-трудоемкие задачи, включающие несколько десятков миллионов сеточных уравнений и более для многих тысяч шагов по времени. Это, в свою очередь, приводит к необходимости построения параллельных алгоритмов, сохраняющих высокую вычислительную эффективность для многих тысяч- сотен тысяч вычислительных ядер. Следует отметить, что, несмотря на значительное число как экспериментальных, так и теоретических работ, направленных на изучение специфических динамических процессов береговой зоны, эффективность предлагаемых подходов далека от практически необходимой. К трудностям исследований относят узкую сферу применения моделей, построенных на основе лабораторных исследований, сложность проведения экспериментов в условиях реального моря и, как следствие, ограниченность данных натурных измерений. Получение аналитических решений, вследствие нелинейности и многомерности уравнений в частных производных Навье-Стокса, лежащих в основе рассматриваемых задач, возможно лишь в крайне ограниченном ряде случаев.