Параллельный алгоритм для моделирования динамики газа в сильно неоднородных гравитационных полях

Abstract

Создан пакет программ, реализующий трехмерную численную схему TVD типа MUSCL для решения уравнений газовой динамики во внешних гравитационных полях с учетом тепловых процессов и самогравитации в декартовой и цилиндрической координатных системах. Численный алгоритм адаптирован для расчетов на компьютерах с массивно-параллельной архитектурой. Основываясь на построенной численной модели, исследованы физические процессы, протекающие в галактических газовых дисках. Детально изучен механизм гофрировочной неустойчивости спиральной структуры в газовом диске, рассмотрен новый гидродинамический механизм образования кольцеобразных галактических структур. Проведено моделирование облачной структуры газопылевой подсистемы Млечного Пути, показавшее хорошее согласие с данными наблюдений.