Длительность в секундах (--time) и граничное условие Града как альтернатива Bouzidi

--time <секунды> задаёт длительность прогона прямо в физическом времени, число шагов
считается как time/δt. Мотив: шаг не есть фиксированная порция времени — δt = u_lat·δx/u_phys
привязан к размеру клетки, поэтому одно и то же число шагов на разных сетках покрывает разное
физическое время (клетка втрое мельче ⇒ вместо 6 секунд получается 2).

ГРАНИЧНОЕ УСЛОВИЕ ГРАДА (--wall grad) по Dorschner, Bösch, Chikatamarla, Boulouchos, Karlin,
J. Fluid Mech. 801 (2016), разд. 2.1 и прил. B: недостающие популяции задаются не напрямую, а
через целевые моменты — скорость (B 1), плотность (B 3) и тензор давлений (2.14)–(2.16), —
после чего собираются приближением Града (2.13). Переиспользует grad_init, уже проверенный на
эталоне Тейлора–Грина. Скорость на момент t берётся из пост-столкновительного поля: столкновение
сохраняет ρ и ρu, поэтому отдельное хранилище прошлого шага не нужно.

Добавлена также заведомо ступенчатая модель (--wall staircase) — не для счёта, а как база
сравнения, показывающая, сколько именно даёт субсеточность.

ИЗМЕРЕНО, насколько каждая модель субсеточна. Тело сдвигается внутри клетки, смотрится разброс
Cd (Re=20, D=16, стационар): staircase 1.11%, grad 0.64%, bouzidi 0.19%. Град оказывается ровно
между ступенькой и Bouzidi, и это следует из его устройства: положение стенки входит туда только
через целевую скорость — одну усреднённую по узлу величину, тогда как Bouzidi подставляет свою
долю пересечения в каждую популяцию отдельно.

Сходимость по разрешению тела (домен 15D×10D, Re=20): bouzidi 2.581/2.529/2.521 и grad
2.618/2.534/2.521 при D=8/16/32. Обе состоятельны, сходятся к одному пределу с наблюдаемым
порядком ≈2.7 и к D=32 неразличимы; на грубой сетке Град заметно хуже. Ступенчатая модель при
D=16 даёт 2.69, то есть +6.7% к пределу против +0.4% у субсеточных.

Заявленного в статье выигрыша Града по устойчивости на высоких Re в здешней канальной постановке
воспроизвести не удалось: обе модели теряют счёт на одном и том же Re, то есть ограничивает не
стенка. Поэтому умолчание остаётся bouzidi.

В шапку добавлена диагностика границы тела: сколько линков идут по интерполяционной формуле,
сколько сваливаются в ступенчатый отскок, каков разброс доли пересечения. На NACA и цилиндре
интерполяция покрывает 100% линков.

GPU-бэкенд условие Града пока не поддерживает и при таком выборе отказывается запускаться явно,
а не считает молча по Bouzidi.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

docs/theory/2d_solver/README.md

@@ -83,6 +83,19 @@ cargo test --release -- --include-ignored    # плюс эталоны стат
 
 `--gif-speed 0.1` даёт замедление в 10 раз (тоже точно, через тот же накопитель).
 
+## Шаг — не фиксированная порция времени
+
+Физическая длительность шага привязана к размеру клетки: δt = u_lat·δx/u_phys. Уменьшили клетку
+вдвое — вдвое уменьшился и δt, и то же число шагов покроет вдвое меньше физического времени.
+Отсюда `--time`: задаёте длительность в секундах, число шагов считается само.
+
+Измельчение стоит дважды: клеток становится (1/δx)², а шагов на ту же секунду — 1/δx, итого
+работы ~(1/δx)³ в двумерии. И помните, что `--size` задаётся В КЛЕТКАХ: уменьшив клетку и не
+тронув `--size`, вы уменьшите тело физически.
+
+Судить о длительности удобнее всего по **конвективным временам D/U** — их печатает шапка. Это
+единственная мера, не зависящая ни от сетки, ни от выбора u_lat.
+
 ## Что параметризовано
 
 - **поток**: скорость (м/с), направление, число Рейнольдса, решёточная скорость (число Маха);
@@ -90,10 +103,12 @@ cargo test --release -- --include-ignored    # плюс эталоны стат
   вложенного патча и его границы;
 - **тело**: семь форм на выбор — `cylinder`, `square`, `diamond`, `ellipse`, `naca`, `triangle`,
   `plate` — плюс характерный размер, относительная толщина, угол атаки и положение;
-- **время**: число шагов, начальное поле (однородный поток либо покой с разгоном), длина
-  разгона, амплитуда и длительность стартового возмущения;
-- **схема**: оператор столкновения (`kbc`/`bgk`), состав сдвиговой части (`n1`/`n2`), режим
-  выхода, поглощающая губка, бэкенд, число потоков;
+- **время**: длительность прогона — либо числом шагов (`--steps`), либо прямо в СЕКУНДАХ
+  физического времени (`--time`, число шагов считается как time/δt); начальное поле (однородный
+  поток либо покой с разгоном), длина разгона, амплитуда и длительность стартового возмущения;
+- **схема**: оператор столкновения (`kbc`/`bgk`), состав сдвиговой части (`n1`/`n2`), модель
+  стенки на теле (`bouzidi`/`grad`/`staircase`), режим выхода, поглощающая губка, бэкенд,
+  число потоков;
 - **анимация**: файл, поле (`speed`/`vorticity`/`density`/`gamma`), палитра, масштаб, шаг кадра,
   частота, скорость воспроизведения, диапазон нормировки;
 - **вывод**: период живых строк, три уровня подробности, число окон в отчёте о сходимости, CSV.
@@ -210,6 +225,62 @@ c_s²(1/(γβ) − ½) и, поскольку измеренная ⟨γ⟩ ≈
 постановке (старт из покоя, губка выключена) `n1` доживает до конца с пульсацией 75% от U,
 а `n2` разваливается. Поэтому умолчание — `n1`.
 
+### Модель стенки на теле: насколько она субсеточная
+
+Ключ `--wall`:
+
+- `bouzidi` (умолчание) — интерполированный отскок: доля пересечения q входит в КАЖДУЮ
+  восстанавливаемую популяцию, полинково;
+- `grad` — условие Града (Dorschner, Bösch, Chikatamarla, Boulouchos, Karlin, JFM 801 (2016),
+  разд. 2.1 и прил. B): задаются не популяции, а целевые моменты — ρ, u и тензор давлений, —
+  после чего недостающие популяции собираются приближением Града (2.13);
+- `staircase` — простой отскок, q игнорируется. Не для счёта: это база сравнения, показывающая,
+  сколько именно даёт субсеточность.
+
+**Субсеточность — измеренная.** Прямой тест: сдвигаем тело внутри клетки и смотрим, насколько
+поедет Cd. У по-настоящему субсеточной границы ответ не должен зависеть от того, где тело стоит
+относительно узлов (Re = 20, D = 16, стационар, сдвиги 0…½ клетки):
+
+| модель | разброс Cd | Cd |
+|---|---|---|
+| `staircase` | 1.11% | 2.68–2.71 |
+| `grad` | 0.64% | 2.64–2.66 |
+| `bouzidi` | **0.19%** | 2.653–2.658 |
+
+Град оказывается ровно между ступенькой и Bouzidi, и это следует из его устройства: положение
+стенки входит туда ТОЛЬКО через целевую скорость (B 1) — одну усреднённую по узлу величину.
+Целевая плотность (B 3) — обычная сумма отскочивших и известных популяций, без q вовсе; тензор
+давлений — конечные разности по решётке, тоже без q. Плюс все недостающие популяции узла
+собираются из ОДНОГО набора моментов, так что полинковая направленность теряется. Bouzidi же
+подставляет свою q в каждую популяцию отдельно. Ступенчатой поверхность у Града не становится,
+но геометрия у него разрешена заметно грубее.
+
+**Сходимость по разрешению тела.** Физическая постановка фиксирована (домен 15D × 10D,
+блокировка 0.1, Re = 20), меняется только число клеток на диаметр:
+
+| D | `bouzidi` | `grad` |
+|---|---|---|
+| 8 | 2.581 | 2.618 |
+| 16 | 2.529 | 2.534 |
+| 32 | **2.521** | **2.521** |
+
+Обе модели состоятельны и сходятся к одному пределу с наблюдаемым порядком ≈2.7; к D = 32 они
+неразличимы. Но на грубой сетке Град заметно хуже: ошибка при D = 8 равна 0.097 против 0.060.
+Для сравнения, `staircase` при D = 16 даёт 2.69 — то есть +6.7% к пределу, тогда как обе
+субсеточные модели держатся в пределах +0.4%.
+
+**Зачем тогда Град.** Его преимущество в статье — не геометрическая точность, а устойчивость
+на турбулентных режимах (авторы пишут, что интерполяционные схемы «ограничены низкими числами
+Рейнольдса, поскольку на границе возникают паразитные скачки») и естественная форма для
+подвижных стенок: скорость стенки входит в целевые значения, а не отдельной поправкой.
+В здешней канальной постановке преимущества по устойчивости воспроизвести не удалось: при росте
+Re обе модели теряют счёт на одном и том же значении (Re ≈ 5·10⁴ при теле в 16 клеток), то есть
+ограничивает не стенка, а что-то другое — вероятнее всего Zou–He при τ → ½. Поэтому умолчание —
+`bouzidi`, а `grad` стоит держать в виду для будущих подвижных тел.
+
+Ограничение реализации: `--wall grad` пока только на процессорном бэкенде; GPU при таком выборе
+отказывается запускаться явно, а не считает молча по Bouzidi.
+
 ### Паритет бэкендов и согласованность уровней
 
 CPU (f64) и GPU (f32) на одной постановке совпадают до 4–5 значащих цифр шаг в шаг: ⟨ρ⟩