Гибридный GPU-алгоритм для моделирования осесимметричных реагирующих течений с жесткой химической кинетикой

Название	Гибридный GPU-алгоритм для моделирования осесимметричных реагирующих течений с жесткой химической кинетикой
Авторы	Логинов В. В.¹, Пескова Е. Е.¹ ¹Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
Аннотация	Представлен гибридный вычислительный алгоритм для моделирования осесимметричных течений многокомпонентного реагирующего газа с учётом детальной химической кинетики. Газодинамическая часть решается на GPU с использованием PyCUDA, а интегрирование жёсткой системы обыкновенных дифференциальных уравнений химической кинетики выполняется с помощью библиотеки JAX (решатель Kvaerno5) на том же GPU. Для передачи данных между PyCUDA и JAX применён механизм zero-copy через DLPack, что позволяет избежать лишнего копирования через оперативную память. Проведено сравнение производительности предложенного подхода с реализацией на C++ с использованием решателя Radau5, а также оценено влияние zero-copy на скорость обмена данными. Результаты демонстрируют, что гибридный GPU-алгоритм обеспечивает высокую эффективность для задач с большим числом ячеек и сложной химией.
Ключевые слова	осесимметричные течения, реагирующие газы, химическая кинетика, GPU, PyCUDA, JAX, DLPack.
Образец ссылки на статью	Логинов В. В., Пескова Е. Е. Гибридный GPU-алгоритм для моделирования осесимметричных реагирующих течений с жесткой химической кинетикой [Электронный ресурс] // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Сборник материалов XII Всероссийской научной молодежи школы-семинара имени Е.В. Воскресенского (Саранск, 21-24 июля 2026 г.). - С. 130-135. Режим доступа: https://conf.svmo.ru/files/2026/papers/paper89.pdf. - Дата обращения: 25.09.2026.

МАТЕРИАЛЫ НАУЧНЫХ КОНФЕРЕНЦИЙ И ШКОЛ-СЕМИНАРОВ

Гибридный GPU-алгоритм для моделирования осесимметричных реагирующих течений с жесткой химической кинетикой

Контакты