Математическое моделирование и компьютерный эксперимент. Артемов М.А - 24 стр.

    выбранной программы.
   • Тщательное планирование стратегии моделирования. Обычно для нахождения
    окончательного решения применяется итерационный метод.
Только после завершения такого предварительного этапа пользователь может обратиться к пакету
и продолжить фактическое моделирование.
                    Основные этапы компьютерного эксперимента с ППП
      Процесс компьютерного моделирования какого-либо явления, процесса или эффект условно
может быть разделен на четыре основных этапа:
Этап 1 — Разработка стратегии моделирования
      На этом этапе требуется точно определить геометрию изучаемой физической системы,
физико-химические свойства движущейся среды и условий течения. Необходимо задать
следующую информацию:
   • Определение сеточной области, в которой будет искаться решение (например, число ячеек,
      размер и распределение ячеек по величине и т.д.).
   • Задание численных значений для соответствующих физических параметров текущей среды
      (например, плотность, вязкость, удельная теплота, и т.д.).
   • Выбор наиболее подходящей совокупности общих параметров моделирования из того, что
      доступно (например, модель турбулентности, наличие и модель горения и т.д.).
      Пользователь также должен находить разумный компромисс между требованиями
физической полноты и численной точностью, с одной стороны, и стоимостью моделирования и
вычислительных возможностей его системы – с другой. Этот начальный этап моделирования
особенно важен для успешного и эффективного проведения компьютерного эксперимента.
Этап 2 — Задание модели течения с использованием препроцессора
Основные задачи этого этапа заключаются в следующем:
  • Создание вычислительной сетки, чтобы представить область течения (то есть геометрическая
      модель).
  • Определение теплофизических свойств жидкостей и/или твердых тел, участвующих в
      моделировании, и, где необходимо, модели турбулентности, объемных или массовых сил и
      т.д.
  • Установка параметров решения (например, выбор переменных решения, коэффициентов
      релаксации, и т.д.) и форматов выходных данных.
  • Спецификация положения и определения границ, а для нестационарных задач также
      дополнительное определение граничных условий и шагов по времени.
  • Запись соответствующих файлов данных, как входных для аналитического выполнения на
      следующих этапах.
Этап 3 — Выполнение анализа течения с использованием пакета
Этот этап состоит из:
  • Чтения входных данных, созданных в программе препроцессора и, если имеет место рестарт,
      результатов предыдущего выполнения.
  • Оценка хода вычислительного процесса, анализ различных численных данных контроля и
      статистики решения, выдаваемого программой-решателем (solver, процессор).
Этап 4 — Последующая обработка результатов с использованием препроцессора
     Этот этап включает в себя отображение и преобразование выходных данных, созданных
программой процессором с использованием соответствующих средств программы-
постпроцессора.
     Более подробный анализ содержания шагов каждого этапа содержится в лекционном
материале, а также можно найти в материалах [67].

             3. Математическое моделирование физико-химических процессов
                       3.1. Фазовые переходы и химические реакции