Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена (1185910), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Расчет серии одномерных спектров Расчет спектрального окна 90 3 ХНВА ТВЕК ТОВВВ 44 И1 130 01 РО%ТНВ ЗЕНТЕ ТВЕ)с)В ЗРСТВ 1. %1МВО% 74 33 0 10 18 Модули статистической обработки делятся на две группы: а) модули для работы с исходными ьсассивами информации, которые могут использоваться как для статистической обработки полей параллельно с процессом расчета, так и полей, запнсанпых во впсшпой памяти в том же виде, в котором они хранятся в оперативной памяти, и б) модули для работы с преобразованными массивами информации. В последнем случае обработка производится над упорядоченными во времени наборами величин, которые могут быть получены либо непосредственной выборкой значений в отдельных точках во время счета, либо специальными программамп нреобрааования информации независимо от процесса счета. Такая возможность обработки «произвольной» статистической информации илсоет валеное значение для единообразного яодхода к чпслокпаму н экспериментальному материалам.
12.4.2. Группа программ графической обработки. Эта группа предназначена для визуального представления ипформация, полученной во время расчета либо являющейся выходной для группы программ статистической обработки. Оиа включает программы изображения одномерных массивов, а также двумерных скалярных и векторных полей и траектории движения частиц. Основные принципы, положенные в основу работы атой группы, — простота обращения к отдельным модулям, возможность обработки информации Таблица 3 Графические программы ь»»а пп. На»>авве модуля Длина и/я На»наченяе Модуля Одномерные графики, нх расположение, выбор масштабов н др.
Черчение осей координат, пх раэметка н надпись наэвання осей Выбор масштабов Построение линий равного уровня Построение аксонометрических проекций Построение векторного поля Поиск и вывод на график локальных эк- стремумов Вывод на график траекторий «частнц>, Построение линий равного уровня на АЦПУ СВАР 1 АХ!5 1 ЫО БСА1.Е 1 12ЕХТВ АХ О)>(ОМ АРЕСТОВ ВПР1Х 50 252 166 49 62 СВТВЕК 121.15( 70 148 12.4.3. Группа вспомогательяых программ. В эту группу включены программы, связанные с вводом, выводом, преобразованием н обменом информации между иосителямн.
Программа начального 282 беэ специальных преобразований ее, оптимизация работы графопостроителя сокращением нли полной ликвидацией «холостых» пробегов пишущего уала и т. п. Здесь не ставилась задача создания универсального графического пакета (наподобие, например, ко»шлекса ГРАФОР [22)), а сделана попытка максимально облегчить использование графопостроителя для наиболее распространенных случаев. С этой целью широко нспольэовалось введение стандартных параметров, приемлемых в наиболее распространенных ситуациях; количество обращений к программам и количество параметров сведено к минимуму; полностью исключены обращения к базовой системе элементарных программ.
Испольэованне графической обработки в комплексе программ позволяет: — строить ливии равного уровня любого фиаического поля; — маркировать локальные экстремумы физических полей; — строить аксонометрические ивображения полей; — строить (с автоматическим выбором масштабов и раамещением на планшете) одномерные графики распределения скорости, температуры, потоков тепла, статистических и других характеристик вдоль одной иэ координатных осей при фиксированном вначевии второй координаты; — строить эаенсимость раэличных характеристик как функцию времени в заданной точке; — стрцить траектории движения одной нли нескольких >частиц», исходя из их начального «положения», аа определенный интервал времени; — изучать структуру фазового пространства. Назначение, наименование и длина отдельных модулей этой группы приведены в таблице 3.
Вспомогательные программы ! Назвавве модуля Длина л(в Нам««чева« модуля МЕМОВТ 342 Перепаковка пз Х массивов размером М в М массивов размером Л Унифицированный обмен данными меж- ду различными программами и ВЗУ Создание контрольной точки и восста- новление счета (только для вычислитель- ных модулей) Анализ в распечатка «оглавления» фай- ла последовательного доступа Интерполяция аначеиий полей на дру- гую разностную сетку Оперативная обработка н печать инфор- мации в процессе счета Расчет шагов неравномерной сетки ВЕАП 1 Чч 8 УЧ 2 ' 116 36 ТРП.Е 1г(ТЕВР 37 РПАТ 48 ОВ(П 12.5.
Вопросы управления модулями. Связь между отдельными ыодуллми осуществляется через иерархическую структуру, в вершине которой находится основная программа — единственная изменяемая от задачи к задаче часть комплекса. Основная программа обычно содержит следующие четыре элемента: 1) описание многомерных массивов и СОММОг(-блоков; 2) вызов модуля задания начальных условий (или чтения с ВЗУ контрольной точки); 3) вызов модувя, управляющего счетной частью; 4) вызов модуля обработки (записи на ВЗУ) результатов. При обработке результатов сделанного ранее расчета 3-й влемент может отсутствовать. Основная программа может также содержать любые другие элементы, необходимые для расчета, анализа и обработки численных реализаций.
Объем ее обычно составляет несколько десятков перфокарт. Нижние уровни структуры составляют так называемые базовые модули, которые несут основную функциональную нагрувку. Каждый базовый модуль является конкретной реализацией алгоритма вычислений или обработки и содержит, как правилог логически простую линейпую запись операторов.
Логичесйие функции объединения базовых' модулей, создания некоторых стандартных рел«пь«ов работы п фактически взаимодействия с пользователем песет третья п последняя группа модулей — «управляющием Степень развития стоп группы,' правильность выбора стандартных рожпмоз, соотношение информации, задаваемой пользователем и выбираемой по умолчанию, в основноы определяют удобство работы с описываемым комплексом. 283 ввода данных осуществляет подготовку массивов и СОММО)(-блоков для последующей работы группы вычислительных программ, Она осуществляет либо присвоение некоторых стаидаргяых даяиых, либо восстановление информации, записанной ранее иа внешний носитель (контрольная точка). Назначение, наименование и 'длины отдельных модулей этой группы даны в таблице 4.
Таблица 4 Для вызова отдельных частей библиотеки используются различные воэможности, валожеиные в программе Редактор ОС ЕС ЭВМ: аппарат автоматпческаго разрешения внешних ссылок, унравллющие параметры ПЧСБНПЕ и ВЕРБАСЕ. При написании программ испольвованы различные методы оптимизации, поторые трудно было бы реализовать при болев мелком функциональном делении модулей.
Литература к дополнению 3 '1. Комплексы программ математической фпзнки. Сб. паучньж трудов. — Новосибирск, 1972. 2. Труды '1Н Всесоюзного семинара по комплексам программ математической физики. Сб. научн. трудов/Под ред. Н. Н. Яненко. — Новосибирск, 1973. 3. Труды 1Ч Всесоюзного семинара по комплексам программ математической физики.
Сб. научных трудоз/Под ред. Н. Н. Яненко. — Новосибирск, 1976. 4. Комплексы программ математической' физики (материалы Ч Всесоюзного семинара по комплексам программ математической фиаики)/Под ред. Н. Н. Яненко.- Новосибирск, 1978. 5. Комплексы программ математической фиаики (материалы Ч( Всесоюзного семинара по номплексам программ математической физики)/Под ред. Н. Н. Яненко. — Новосибирск, 1980, 6.1'орбунов-Посадов М. М., Карпов В. Я., Коря. г и н Д. Л., К р а с о т ч е н к о В. В., М а р т ы н зо к В. В.
Пакет прикладных программ САФРЛ. Системное наполнение.— 51., 1977. (Препринт/Институт прикл. матем. АН СССР: № 85). 7. Гайфуллин С. А., Карпов В. Я., Мищенко Т. В. САФРА. Функциональное наполнение. Система ОЬЧМРПВ.— М., 1980. (Препринт/Институт прикл. метем. АН СССР: № 27).
8. Повещенко Ю. А., Нопо в Ю. П. ТЕКОНпакет программ для решения тепловых задач.— М., 1978. (Преприпт/Институт лрикл. матем. АН СССР: № 65). 9. Карпов В. Я., Корягин Д. А., Самарский А. А. Принципы разработки пакетов прикладных программ для задач математической физики.— ЖВМ и МФ, 1978, 18, № 2. 10. Ко веня В. М., Яненко Н. Н. Некоторые проблемы развития пакетов программ для решения задач азродинамики.— Числ.
методы механ. сплошной среды, 1979, 10, № 3. 11. Пасконов В. Ъ|., Росляков Г. С. Архитектура пакета прикладных программ для решения вадач аэродинамики.— В кнл Вычисл. методы и программир., выл. 30.— Мл Изд. МГУ, 1979. 12. Пакет прикладных программ по аэрогидродинамике ГАММА. Системная часть.— Сб. работ/Под ред.
В. М. Пасконова, Г. С. Рослякова.— Мз Изд. МГУ, 1980. 13. Пакет прикладных программ йа аэрогидродинамике ГАММЛ. Наполнение пакета.— Сб. работ/Под ред. В. М. Пасконова, Г. С. Рослякова.— Мл Изд. МГУ, 1981. 14. Ш оп ох ович Е. Ф. Модульный анализ и генерация программ решения аадач теории пограничного слоя.— В кнл Численные методы в аэродинамике.— Мл Изд. МГУ, 1980. 15. Белза я о в М. М. Проектные специфлкацип пакетов прикладных программ.— Новосибирск, 1980. (Препрнпт/ВЦ СО ЛН ССС1": № 225). 16. Грязнов В. Л., Полежаев Б.
и. Исследование некоторых разностных схем и аппроксимация гв мп вэ воловий для численного решения уравнений тепловой коввекцвп. — м., 1974. (Преприят/Институт проблем механики АН СССР: № 40). 17. Грл зное В. Л., Полежаев В. И. Численное моделирование турбулентного режима конвекцпп в вертпкальном слое.— Пав.