Вычислительная схема решения задачи теплопроводности в многослойной цилиндрической области

А. С. Айриян, Я. Буша мл., Е. Е. Донец, О. Григорян, Я. Прибиш

Аннотация


В работе предложена вычислительная схема решения задачи теплопроводности с периодической функцией источника в многослойной цилиндрической области. Область имеет нетривиальную геометрию и теплофизические коэффициенты являются нелинейными функциями, зависящими от температуры, и имеют разрывы первого рода на границах слоёв. Вычислительная схема основана на алгоритме решения разностной задачи с явно-неявной пространственно-временной аппроксимацией. Обсуждается реализация алгоритма на языке OpenCL для проведения расчётов на ГПУ, дано сравнение с вычислениями, выполненными на ЦПУ. Показано, что схема может быть успешно применена для моделирования тепловых процессов в импульсной криогенной камере, предназначенной для импульсной подачи рабочих газов в рабочую область ионного источника в миллисекундном диапазоне. Результаты приведены для моделирования конкретной структуры криогенной камеры, которая удовлетворяет требованиям для его практической реализации.

Ключевые слова


уравнение теплопроводности; периодический источник; многослойная цилиндрическая структура; конечно-разностная схема; OpenCL

Полный текст:

PDF (English)

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.