Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Семинары на ученом совете ИТФ им. Л.Д. Ландау

Семинары проходят по пятницам в конференц-зале Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау, начало в 11:30. Адрес: Черноголовка, МО, просп. Академика Семенова, д. 1-A

Наши коллеги из других институтов могут подписаться на рассылку и получать объявления о семинарах ИТФ. По вопросам работы семинара обращайтесь к ученому секретарю Сергею Александровичу Крашакову.

Формирование и затухание вихревых течений, генерируемых скрещенными поверхностными волнами

31 мая в 11:30

Парфеньев В.М., Филатов С.В., Бражников М.Ю., Вергелес С.С., Левченко А.А.

The mass-transport induced by crossed surface waves consists of the Stokes and Euler contributions which are very different in nature. The first contribution is a generalization of Stokes drift for a plane wave in ideal fluid and the second contribution arises due to the fluid viscosity and it is excited by a force applied in the viscous sublayer near the fluid surface. We study the formation and decay of the induced mass-transport theoretically and experimentally and demonstrate that both contributions have different time scales for typical experimental conditions. The evolution of the Euler contribution is described by a diffusion equation, where the fluid kinematic viscosity plays the role of the diffusion coefficient, while the Stokes contribution evolves faster, feeling the additional damping near the system boundaries. The difference becomes more pronounced if the fluid surface is contaminated. We model the effect of contamination by a thin insoluble liquid film presented on the fluid surface with the compression modulus being the only non-zero rheological parameter of the film. Then the Euler contribution into the mass-transport becomes parametrically larger and the evolution of the Stokes contribution becomes parametrically faster. The parameter is the same in both cases and it is equal to the quality factor of surfaces waves, which is modified by the presence of a surface film. We infer the value of the compression modulus of the film by fitting the results of transient measurements of eddy currents and demonstrate that the obtained value leads to the correct ratio of amplitudes of horizontal and vertical velocities of the wave motion and is in reasonable agreement with the measured dissipation rate of surface waves.

Эксперимент Бернулли с перезапуском

31 мая в 11:30

С.А. Белан

Как известно, перезапуск стохастического процесса может существенно сократить среднее время требуемое для его завершения. Этот эффект широко применяется для ускорения стохастических алгоритмов поиска и потенциально может быть использован для повышения скорости протекания химических реакций. Однако, в ряде случаев интерес представляет не длительность процесса, а то по какому сценарию этот процесс завершился. В докладе будет показано, как перезапуск влияет на вероятности реализации различных исходов стохастических процессов типа эксперимента Бернулли, то есть процессов с двумя альтернативными сценариями завершения. Особое внимание будет уделено классу задач, где специальным образом подобранная частота перезапуска максимизирует шансы на получение желаемого исхода. Проведенный анализ демонстрирует, что оптимально перезапускаемые процессы обладают рядом универсальных особенностей.

Термальный эффект Холла как топологический инвараинт

7 июня в 11:30

Лев Сподынейко

Parallel SPH modeling using dynamic domain decomposition and load balancing displacement of Voronoi subdomains

14 июня в 11:30

Maria S. Egorova, Sergey A. Dyachkov, Anatoliy N. Parshikov, Vasily V. Zhakhovsky

A highly adaptive load balancing algorithm for parallel simulations using particle methods, such as molecular dynamics and smoothed particle hydrodynamics (SPH), is developed. Our algorithm is based on the dynamic spatial decomposition of simulated material samples between Voronoi subdomains, where each subdomain with all its particles is handled by a single computational process which is typically run on a single CPU core of a multiprocessor computing cluster. The algorithm displaces the positions of neighbor Voronoi subdomains in accordance with the local load imbalance between the corresponding processes. It results in particle transfers from heavy-loaded processes to less-loaded ones. Iteration of the algorithm puts into alignment the processor loads. Convergence to a well-balanced decomposition from imbalanced one is improved by the usage of multi-body terms in the balancing displacements. The high adaptability of the balancing algorithm to simulation conditions is illustrated by SPH modeling of the dynamic behavior of materials under extreme conditions, which are characterized by large pressure and velocity gradients, as a result of which the spatial distribution of particles varies greatly in time. The higher parallel efficiency of our algorithm in such conditions is demonstrated by comparison with the corresponding static decomposition of the computational domain. Our algorithm shows almost perfect strong scalability in tests using from tens to several thousand processes.
Publications: arXiv:1805.05128v2 [physics.comp-ph] ; Computer Physics Communications, Volume 234, January 2019, Pages 112-125