A software system for computing the Boltzmann collision integral

Authors

  • O.I. Dodulad Moscow Institute of Physics and Technology
  • V.V. Ryabchenkov National Research Center «Kurchatov Institute»
  • Yu.Yu. Kloss National Research Center «Kurchatov Institute»
  • F.G. Cheremissine Dorodnicyn Computing Centre of RAS

Keywords:

problem solving environment, kinetic equation, numerical simulation

Abstract

A system of program modules for computing the Boltzmann collision integral is considered. The system is a part of a problem solving environment designed to solve a wide class of rarefied gas dynamics problems. The basic methods and algorithms for computing the collision integral are described. Some features of their program implementation and validation are discussed.

Author Biographies

O.I. Dodulad

V.V. Ryabchenkov

Yu.Yu. Kloss

F.G. Cheremissine

Dorodnicyn Computing Centre of RAS
• Chief Researcher

References

  1. Додулад О.И., Клосс Ю.Ю., Мартынов Д.В., Рогозин О.А., Рябченков В.В., Черемисин Ф.Г., Шувалов П.В. Проблемно-моделирующая среда для расчета и анализа газокинетических процессов (в печати).
  2. Черемисин Ф.Г. Консервативный метод вычисления интеграла столкновений Больцмана // Доклады РАН. 1997. 357, N 1. 53-56.
  3. Черемисин Ф.Г. Решение кинетического уравнения Больцмана для высокоскоростных течений // Журн. вычисл. матем. и матем. физики. 2006. 46, N 2. 329-343.
  4. Коробов Н.М. Теоретико-числовые методы в приближенном анализе. М.: Физматгиз, 1963.
  5. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.: Иностранная литература, 1960.
  6. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика. 10. Физическая кинетика. М.: Физматлит, 2007.
  7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. 6. Гидродинамика. М.: Физматлит, 2007.
  8. Josyula E., Vedula P., Bailey W.F. Kinetic solution of shock structure in a non-reactive gas mixture // Proc. 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting. Orlando, 2010. 1-16.
  9. Ohwada T. Structure of normal shock waves: direct numerical analysis of the Boltzmann equation for hard-sphere molecules // Phys. Fluids A. 1993. 5, N 1. 217-234.
  10. Alsmeyer H. Density profiles in argon and nitrogen shock waves measured by the absorption of an electron beam // J. Fluid. Mech. 1976. 74, N 3. 497-513.
  11. Аникин Ю.А., Клосс Ю.Ю., Мартынов Д.В., Черемисин Ф.Г. Компьютерное моделирование и анализ эксперимента Кнудсена 1910 года // Нано- и микросистемная техника. 2010. N 8. 6-14.
  12. Клосс Ю.Ю., Рогозин О.А., Черемисин Ф.Г. Компьютерное моделирование многоступенчатого микронасоса Кнудсена в плоской геометрии // Нано- и микросистемная техника. 2010. N 6. 24-32.
  13. Додулад О.И., Клосс Ю.Ю., Черемисин Ф.Г. Падение ударной волны на плоскую преграду, содержащую микрощели // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. 10 (http://www.chemphys.edu.ru/media/files/2009-12-21-001.pdf).

Published

11-01-2011

How to Cite

Додулад О., Рябченков В., Клосс Ю., Черемисин Ф. A Software System for Computing the Boltzmann Collision Integral // Numerical Methods and Programming (Vychislitel’nye Metody i Programmirovanie). 2011. 12. 40-47

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications