Группа | Научная литература |
---|---|
Название на русском языке | Численное моделирование распространения загрязнений. Оптимизация и автоматизация распараллеливания |
Авторы на русском языке | Пекунов В.В. |
Название на английском языке | The Numerical Simulation of Pollution’s Expansion. An Optimization and Automation of Parallelizing |
Авторы на английском языке | Pekunov V.V. |
Вид издания на русском языке | монография |
Издательство на русском языке | Иваново, Издательство: ГОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет В.И. Ленина", ГОУВПО "Ивановская государственная текстильная академия", 2009. - 304 с. |
Монография имеет целью развитие новых методов параллельного численного моделирования образования и распространения разных видов загрязнителей. Рассматривается образование и распространение загрязнений в воздушной среде большого города и в окрестности промышленного предприятия. Формулируется новая многофазная многокомпонентная математическая модель образования и распространения твердых, реагирующих газообразных и растворенных в дождевых каплях загрязнителей. Описываются численные методы моделирования. Предложена новая разностная схема для уравнений химической кинетики, комбинирующая подходы Адамса-Моултона и Рожкова. Предлагается ряд новых схем и методик, учитывающих структуру модели и особенности многопроцессорной системы, позволяющих выбрать оптимальный статический режим распараллеливания расчета. Предложен новый быстрый алгоритм динамической балансировки загрузки процессоров при решении задач химической кинетики. Впервые предложены объектно-событийные модели порождения программ, применение которых позволяет эффективно реализовать разработанные стратегии оптимального распараллеливания. Приведены результаты моделирования образования и развития фотохимического смога. Показано хорошее совпадение полученных результатов реальным данным. Показано высокое ускорение расчета на многопроцессорных/многоядерных вычислительных комплексах.
Монография содержит введение, пять глав и заключение. В первой главе предлагается базовый компонент математической модели, описывающий процессы в несущей и пылевой фазах (турбулентный перенос, фактор тепла, химическая кинетика и перенос прямого и диффузного солнечного излучения). Вторая глава посвящена разработке нового компонента модели, описывающего динамику и кинетику капельных фаз (на базе реконструируемых распределений капель по диаметрам), а также численным методам. Третья глава посвящена разработке схем, методик и алгоритмов оптимального распараллеливания решаемой задачи. В четвертой главе предлагаются объектно-событийные модели порождения программ и формируется принцип динамической генерации моделирующих программ по визуально-блочной постановке решаемой задачи. В пятой главе приведены результаты численного моделирования различных случаев образования и распространения загрязнений. В заключении указаны основные выводы работы.