A concept of the interactive information and modeling system for gas dynamics and multidisciplinary research




This paper describes the general idea and the implementation of the Interactive information and modeling system – an integrated environment that combines computational modules for modeling the aerodynamics and aerothermodynamics of re-entry space vehicles with the large collection of different information materials on this topic. This system provides interactive mechanisms for performing numerical simulation of processes around a vehicle and analysis of the results. The paper describes and illustrates the internal organization and the composition of the system. Examples of the computational and information output are presented together with the simplified working scenario. The system has the unified implementation for Windows and Linux operation systems and can be deployed on any modern high-performance personal computer.

gas dynamics, computational aerodynamics, interactive information and simulation system, computer graphics.


Volume 20, issue 4, 2019 year


О концепции интерактивной информационно-расчетной системы для задач газовой динамики и междисциплинарных исследований

В статье описывается общая концепция и первая реализация Интерактивной информационно-расчетной системы – интегрированной среды, которая позволяет объединять вычислительные модули для моделирования аэродинамики и аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов с большим количеством информационных материалов по данной тематике. Система обеспечивает интерактивный механизм для проведения расчетов и анализа результатов. В работе описаны и проиллюстрированы внутренняя иерархия и интерфейс системы. Приведены примеры вычислительного и информационного режимов работы с системой. Система имеет кроссплатформенную реализацию для операционных систем Windows и Linux, что позволяет ее использовать на любом современном высокопроизводительном персональном компьютере.

газовая динамика, вычислительная аэродинамика, интерактивная информационно-расчетная система, компьютерная графика.


Volume 20, issue 4, 2019 year



1. Surzhikov S.T. Prospects of the multi-scale approach to the computer aerophisics problems // Physical-Chemical Kinetics in Gas Dynamics. 2008. V. 7. http://chemphys.edu.ru/issues/2008-7/articles/435.
2. Surzhikov S.T. Radiative heating of the super-orbital re-entry space vehicles in view of atomic lines // Physical-Chemical Kinetics in Gas Dynamics. 2014. V. 15. http://chemphys.edu.ru/issues/2014-15-4/articles/235.
3. Candler G.V., MacCormack R.W. Computation of weakly ionized hypersonic flows in thermo-chemical nonequilibrium // J. Thermophysics. 1991. Vol. 5. pp. 266-273.
4. Grasso F., Capano G. Modeling of ionizing hypersonic flows in nonequilibrium // J. Spacecraft Rockets. 1995. Vol. 32. pp. 217-224.
5. Josyula E., Bailey W.F. Governing equations for weakly ionized plasma flow fields of aerospace vehicles // J. Spacecraft Rockets. 2003. Vol. 40. pp. 845-857.
6. Zheleznyakova A.L., Surzhikov S.T. Flow field around FIRE II space vehicle under angle of attack // Physical-Chemical Kinetics in Gas Dynamics. 2010. V. 9. http://chemphys.edu.ru/issues/2010-9/articles/139.
7. Surzhikov S.T. Radiative-Convective Heat Transfer of a Spherically Shaped Space Vehicle in Carbon Dioxide // High Temperature. 2011. Vol. 49. No. 1. pp. 92–107.
8. Surzhikov S.T. Coupled radiative gasdynamic interaction and non-equilibrium dissociation for large-scale returned space vehicles // Chemical Physics. 2012. Vol. 398. pp. 56–63.
9. Shang J.S., Surzhikov S.T. Nonequilibrium radiative hypersonic flow simulation // Progress in Aerospace Sciences. 2012. Vol. 53. pp. 46–65.
10. Surzhikov S.T. Radiative-collisional models in non-equilibrium aerothemodynamics of entry probes // Journal of Heat Transfer. 2012. Vol. 134. 031002.
11. Surzhikov S.T. Two-dimensional numerical analysis of flow ionization in the RAM-C-II flight experiment // Russian J. Physical Chemistry B. 2015. Vol. 9. pp. 69-86.
12. Ermakov M.K., Zheleznyakova A.L., Kotov M.A. et. all. Development of information and computer system CPVM AHARS for modeling of high-speed vehicles aerophysics // Materials of XXIX Scientific and technical conference on aerodynamics. — Zhukovsky: Zhukovsky. 2018. — 124–124 pp.
13. https://www.qt.io/
14. Dalheimer M.K. Programming with Qt: Writing Portable GUI Applications on Unix and Win32. O'Reilly Media. 2002.