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针对不可压缩流中的多个运动对象,在笛卡尔网格上进行了有效的树拓扑局部网格细化。 (英语) 兹比尔07660350

摘要:本文提出了一种基于笛卡尔网格的树拓扑局部网格细化(TLMR)方法,用于模拟具有多个运动目标的生物诱导流。TLMR将结构化网格的细化网格块嵌套到目标区域,并将这些块排列在树拓扑中。该方法使用分数步法求解含时不可压流,并使用有限差分公式和浸没边界法对Navier-Stokes方程进行离散,以求解复杂边界。在粗、细TLMR块上迭代求解离散方程时,为了获得更好的精度和更快的收敛速度,动量方程在所有块上同时求解,而泊松方程则从最粗的块递归求解到最细的块。当同一块的精化块连接时,使用并行Schwarz方法迭代求解动量方程和泊松方程。收敛性研究表明,该算法在速度和压力方面均具有二阶精度,所开发的网格细化技术已通过几个典型流动问题进行了基准测试和验证。TLMR能够快速解决具有复杂边界或多个移动对象的不可压缩流问题。多个移动对象的各种生物灵感流表明,该求解器可以节省80%以上的计算时间,与应用细化时的网格缩减成正比。

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65新元 偏微分方程边值问题的数值方法
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