Гидродина́мика — раздел физики сплошных сред и гидроаэродинамики, изучающий движение идеальных и реальных жидкостей и газа, и их силовое взаимодействие с твёрдыми телами. Как и в других разделах физики сплошных сред, прежде всего осуществляется переход от реальной среды, состоящей из большого числа отдельных атомов или молекул, к абстрактной сплошной среде, для которой и записываются уравнения движения.
Оле́г Миха́йлович Белоцерко́вский — советский математик и механик, основоположник нескольких направлений в вычислительной математике, нелинейной механике и математическом моделировании. Академик АН СССР (1979). Доктор физико-математических наук, профессор. Ректор Московского физико-технического института в 1962—1987 гг. Лауреат Ленинской премии (1966).
Валенти́н Па́влович Ды́мников — советский и российский учёный, специалист по моделированию физики атмосферы, академик РАН, доктор физико-математических наук, директор ИВМ РАН (2000—2010).
Прямое Монте-Карло моделирование — метод вычислительной газодинамики, предназначенный для решения задач динамики разреженных газов. Метод может трактоваться как решение уравнения Больцмана.
Метод дискретных элементов, МДЭ — это семейство численных методов предназначенных для расчёта движения большого количества частиц, таких как молекулы, песчинки, гравий, галька и прочих гранулированных сред. Метод был первоначально применён Питером Кандоллом в 1971 для решения задач механики горных пород. Уильямс, Хокинг и Мастоу детализировали теоретические основы метода. В 1985 они показали, что DEM может быть рассмотрен как обобщение метода конечных элементов. В книге Numerical Modeling in Rock Mechanics, by Pande, G., Beer, G. and Williams, J.R. описано применение этого метода для решения геомеханических задач. Теоретические основы метода и возможности его применения рассматриваются на конференции International Conference on Discrete Element Methods. Уильямс и Биканик опубликовали ряд журнальных статей, описывающих современные тенденции в области DEM. В книге The Combined Finite-Discrete Element Method, Муниза детально описано комбинирование метода конечных элементов и метода дискретных элементов.
Гидродинамика сглаженных частиц — вычислительный метод для моделирования динамики жидкости и газов. Используется во многих областях исследований, включая астрофизику, баллистику, вулканологию и океанографию. Метод гидродинамики сглаженных частиц является бессеточным лагранжевым методом, и разрешающая способность метода может быть легко отрегулирована относительно переменных, таких как плотность.
Вычисли́тельная меха́ника — раздел механики сплошных сред, в котором строятся конечномерные модели сплошных сред, используется компьютерное моделирование и численные методы для решения задач механики деформируемого твёрдого тела и механики жидкостей.
Вычислительная гидродинамика — подраздел механики сплошных сред, включающий совокупность физических, математических и численных методов, предназначенных для вычисления характеристик потоковых процессов. Эта дисциплина тесно связана с гидроаэродинамикой.
Численный прогноз погоды использует компьютерную математическую модель атмосферы для составления прогноза погоды. Хотя первые попытки использовать математические модели для прогнозирования погоды были сделаны в 20-х годах XX века, только с изобретением компьютера и компьютерного моделирования стало возможным осуществлять его в режиме реального времени. Данный процесс связан с обработкой огромного набора данных и выполнением сложных вычислений и может быть полноценно осуществлен только на мощных суперкомпьютерах.
RealFlow — компьютерная программа, предназначенная для моделирования и симуляции разнообразных физических тел в динамике и нацеленная для использования прежде всего в индустрии компьютерной графики, анимации и спецэффектов, а не в научных расчётах и исследованиях. «RealFlow» способна моделировать твёрдые тела, деформируемые тела, жидкости, газы, некоторые прочие специфические объекты, а также взаимодействия этих тел между собой. В основе «RealFlow» лежит метод гидродинамики сглаженных частиц. «RealFlow» разработана мадридской компанией Next Limit Technologies. В 2007 году основные разработчики программы — Виктор Гонзалес, Игнасио Варгас и Энгел Тена — получили от Академии кинематографических искусств и наук награду «Техническое достижение» за создание программы «RealFlow».
Методы решёточных уравнений Больцмана — класс методов вычислительной гидродинамики для моделирования жидкостей. В отличие от многих других методов, метод LBM не решает уравнения Навье — Стокса, а моделирует поток ньютоновской жидкости дискретным кинетическим уравнением Больцмана. Столкновения зачастую учитываются с помощью модели Батнагара — Гросса — Крука. Методы решёточных уравнений Больцмана удобны благодаря их концептуальной и вычислительной простоте, их использование ограничено малыми скоростями и тем, что LBM обладает неустойчивым поведением на границе подвижных тел.
Моделирование жидкости — область компьютерной графики, использующая средства вычислительной гидродинамики для реалистичного моделирования, анимации и визуализации жидкостей, газов, взрывов и других связанных с этим явлений. Имея на входе некую жидкость и геометрию сцены, симулятор жидкости моделирует её поведение и движение во времени, принимая в расчёт множество физических сил, объектов и взаимодействий. Моделирование жидкости широко используется в компьютерной графике и ранжируется по вычислительной сложности от высокоточных вычислений для кинофильмов и спецэффектов до простых аппроксимаций, работающих в режиме реального времени и использующихся преимущественно в компьютерных играх.
Метод объёма жидкости — численный метод для аппроксимации свободной поверхности. Он относится к классу Эйлеровых методов, которые характеризуются сеткой, которая является стационарной или движется согласно изменяющейся форме поверхности по определённому заданному закону. Метод представляет собой алгоритм, который позволяет программисту отслеживать форму и положение поверхности в целом, но не является автономным алгоритмом. Уравнения Навье — Стокса, описывающие движение потоков, должны быть решены по отдельности, что характерно для всех других алгоритмов адвекции.
Си́ла Кориоли́са в гидроаэромеха́нике — одна из сил инерции, действующая на упорядоченный или флуктуационный поток жидкости или газа во вращающейся неинерциальной системе отсчёта.
Метод крупных частиц — численный метод решения задач гидроаэромеханики, основанный на последовательном использовании эйлерового и лагранжевого подходов, с помощью аппроксимаций в неподвижных узлах расчётной сетки и последующего рассмотрения взаимодействия расчётных ячеек в качестве независимых крупных частиц жидкости.
Геофизическая гидродинамика, Астрофизическая гидродинамика — раздел гидродинамики, сконцентрированный на исследовании явлений и физических механизмов, действующих в естественных крупномасштабных турбулентных течениях жидкой или газовой сплошной среды на вращающихся объектах.
В физических науках частица представляет собой небольшой локализованный объект, которому можно приписать несколько физических или химических свойств, таких как объём, плотность или масса. Они сильно различаются по размеру или значению, от субатомных частиц, таких как электрон, до микроскопических частиц, таких как атомы и молекулы, до макроскопических частиц, таких как порошки и другие гранулированные материалы. Частицы можно также использовать для создания научных моделей даже более крупных объектов в зависимости от их плотности, таких как люди, движущиеся в толпе или небесные тела в движении.
Ю́рий Ви́кторович Василе́вский — российский учёный-математик, специалист в области вычислительной математики и математического моделирования, профессор РАН (2016), член-корреспондент РАН (2016). Профессор кафедры вычислительных технологий и моделирования факультета ВМК МГУ.
Рашит Мирзагалиевич Шагалиев — российский учёный в области вычислительной математики, доктор физико-математических наук, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии РФ и премии Правительства РФ. Член-корреспондент РАН с 2022 года.
Численное моделирование плазмы подразумевает решение динамических уравнений, которые описывают состояние плазмы. Обычно уравнения движения заряженных частиц решаются совместно с уравнениями Максвелла для электромагнитных полей или уравнением Пуассона для электростатических полей. При этом поля входят в выражение для действующих на частицы сил Лоренца. В то же время токи и заряды частиц учитываются как источники в уравнениях для поля
