Комплекс моделей явных регуляризованных схем повышенного порядка точности и программ для предсказательного моделирования транспорта нефтепродуктов

Аннотация

В данной работе описан предложенный метод расчета транспорта нефтепродуктов с учетом испарений легкой, нейтральной и неиспаряющейся псевдофракций нефтяного пятна, растворения нефтяного пятна и биоразложения на многопроцессорной вычислительной системе. Для повышения запаса устойчивости явных схем Б. Н. Четверушкиным предложено использовать регуляризированные схемы. Аппроксимация задачи диффузии–конвекции выполнялась на основе схем повышенного порядка точности. На базе многопроцессорной вычислительной системы разработано экспериментальное программное обеспечение, предназначенное для математического моделирования возможных сценариев развития экосистем мелководных водоемов на примере Азово-Черноморского бассейна при нефтяных разливах. При параллельной реализации были использованы методы декомпозиции сеточных областей для вычислительно трудоемких задач диффузии–конвекции, учитывающие архитектуру и параметры многопроцессорной вычислительной системы. Максимальное ускорение достигалось на 512 вычислительных узлах и равнялось 228.36 раз. К достоинствам разработанного программного комплекса также следует отнести использование модели гидродинамики, включающую уравнения движения по трем координатным направлениям.