Развитие ускоренного метода граничных элементов для трехмерного моделирования динамики пузырькового кластера с примесями твердых частиц в акустическом поле

В работе представлен эффективный численный подход для исследования динамики кластера, содержащего пузырьки и твердые частицы, под действием акустического поля в трехмерном случае. Численный подход включает в себя комбинацию метода граничных элементов и быстрого метода мультиполей для уравнения Лапласа. Аппаратное ускорение расчетов пузырькового кластера с примесями твердых частиц достигается путем применения технологии распараллеливания на графических процессорах. Эффективность разработанного метода подтверждается демонстрационными расчетами для структурированного кубического кластера из пузырьков и твердых сферических частиц. Проведен анализ динамики пузырькового кластера с примесями в зависимости от его размера и показано, что с увеличением размера кластера уменьшаются мобильность пузырьков и частиц, амплитуда изменения объема кластера и отдельных пузырьков, а также деформация крайних пузырьков кластера. Библ. 28. Фиг. 6. Табл. 1.