Центр вычислительной физики ЛФИ МФТИ

Мы занимаемся атомистическим моделированием промышленных жидкостей: растворителей, топлив, масел и смазочных материалов. Нас интересует предсказательная сила атомистического моделирования. Подобные расчеты необходимы для проведения мультимасштабного моделирования физических процессов: течения жидкости в механизмах (смазочный материал), в межпоровом пространстве (добыча топлива), сквозь мембраны (добыча лития). Мы принимаем участие в Конкурсах по расчету свойств промышленных жидкостей, проводящийся лидерами индустрии США (Army Research Lab, Dow Chemical, NIST и проч.). В 2018 году наша команда заняла второе место на конкурсе, обойдя в том числе коллективы из NIST, Imperial College London, Shanghai Jiao Tong Univ. В 2019 году — первое место среди участников из Army Research Lab, John Hopkins Univ., Caltech и Shanghai Jiao Tong Univ. Конкурсанты боролись в точности предсказания свойств смазочной жидкости при экстремальных давлениях. В 2023 мы тоже победили по точности предсказания вязкости бинарных смесей.

Применение современных методов и GPU-технологий позволяет ускорить процессы расчета сторонних реализаций в десятки раз и сократить затраты на электроэнергию в разы, в сравнении с подходами, использующими только CPU. Наш коллектив обладает лидирующими компетенциями в области оптимизации и профилирования расчетных кодов под конкретные гибридные архитектуры. Мы располагаем доступом на ведущие суперкомпьютеры России. Опыт применения, оценки и ускорения различных методов и программных реализаций: StarCCM, Ansys CFX, Fluent, FlowVision, OpenFOAM, Trilinos PETSc, AMGX, Hypre, amgcl, GROMACS, LAMMPS, OpenMM… Созданная командой высокоэффективная header-only OpenSource библиотека для реализации вычислительных высокопроизводительных методов 50+ статей по направлению в Scopus/WOS

Разработка математических моделей оптимизируемого процесса, учет необходимых ограничений и параметров, с помощью изменения которых нужно провести оптимизацию, построение целевой функции, нахождение значений параметров, при которых целевая функция принимает максимальное (минимальное) значение. По этой тематике у нашего коллектива: 10 лет в комплексной оптимизации 5 коммерческих проектов 20+ статей по теме в Scopus

Мы разрабатываем мультифизичные симуляторы – программное обеспечение, моделирующее физико-химические процессы разной природы: течения в пористых средах, фильтрацию примесей, теплофизику, моделирование упругих свойств и разрушения материалов, моделирование сыпучих сред. Наши решения позволяют воспроизвести детали технического процесса при условиях и параметрах, недоступных в эксперименте на всех интересующих масштабах.

Мы занимаемся разработкой и применением прямых методов и поросетевых моделей для описания многофазной фильтрации в пористых средах. На практике такие модели внедряются нашим коллективом в нефтегазовой индустрии, гидрологии и почвоведении, в материаловедении.