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定常和非定常无粘流的指数时间积分器方案。 (英语) Zbl 1395.76060号

摘要:基于预测-校正方法,开发了一种二阶精度的指数时间积分器方案,称为PCEXP,用于求解与流体动力学有关的多维非线性偏微分方程。利用Krylov方法实现了PCEXP的高效实现。通过一维模型方程分析了系统的线性稳定性和截断误差。将所提出的PCEXP格式应用于用间断Galerkin方法离散的二维和三维欧拉方程。对定常和非定常无粘流都证明了PCEXP格式的有效性和效率。通过与显式三阶总变差递减Runge-Kutta格式(TVDRK3)、隐式后向Euler格式(BE)和隐式二阶后向差分公式(BDF2)的比较,验证了PCEXP格式的准确性和有效性。对于非定常流动,PCEXP方案产生的时间误差比BDF2方案小得多,同时保持预期加速度。此外,PCEXP格式的计算效率也与定常流隐式格式相当。

MSC公司:

76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
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