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演化Navier-Stokes方程罚稳定有限元离散化的数值分析。 (英语) Zbl 1320.76064号

摘要:本文对非定常Navier-Stokes方程的一些惩罚稳定解进行了数值分析。我们考虑低阶和高阶方法。低阶方法是纯惩罚方法,而高阶方法是投影稳定方法。我们对只需要具有自然正则性的解进行数值分析(稳定性和收敛性)。在此分析中,稳定性基于特定的输入条件。投影插值算子不需要局部正交性。收敛性基于气泡有限元空间中稳定项的表示。我们对实际流动进行了一些数值测试,以证实理论预期。

MSC公司:

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
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
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参考文献:

[1] Abgrall,R.,Mezine,M.:稳定问题的二阶精确单调和稳定剩余分布方案的构造。J.计算。物理学。195, 474-507 (2004) ·Zbl 1067.65505号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.09.022
[2] Abgrall,R.,Roe,P.L.:三角形网格上的高阶波动格式。科学杂志。计算。19, 3-36 (2003) ·Zbl 1068.65133号 ·doi:10.1023/A:1025335421202
[3] Blasco,J.,Codina,R.:基于压力梯度投影的瞬态Navier-Stokes方程的稳定有限元方法。计算。方法应用。机械。工程182277-300(2000)·Zbl 0986.76037号 ·doi:10.1016/S0045-7825(99)00194-2
[4] Braack,M.,Burman,E.:Oseen问题的局部投影稳定性及其作为变分多尺度方法的解释。SIAM J.数字。分析。43, 2544-2566 (2000) ·兹伯利1109.35086 ·数字对象标识代码:10.1137/050631227
[5] Braack,M.,Burman,E.,John,V.,Lube,G.:广义Oseen问题的稳定有限元方法。计算。方法应用。机械。工程师196853-866(2007)·Zbl 1120.76322号 ·doi:10.1016/j.cma.2006.07.011
[6] Brezis,H.:《功能分析》。Théorie Appl(Dunod,2005)·Zbl 0511.46001号
[7] Brezzi,F.,Pitkäranta,J.:关于Stokes问题有限元近似的稳定性。摘自:Hackbush,W.(编辑)《椭圆系统的有效解》。《数值流体力学注释》,第11-19页。维埃格,布兰斯韦格/威斯巴登(1984)·Zbl 0552.76002号
[8] Burman,E.:不可压缩Navier-Stokes方程的内罚变分多尺度方法:监测人工耗散。计算。方法应用。机械。工程1964045-4058(2007)·Zbl 1173.76332号 ·doi:10.1016/j.cma.2007.03.025
[9] Burman,E.,Fernández,M.:含时Navier-Stokes方程的连续内罚有限元方法:空间离散和收敛。数字。数学。107, 39-77 (2007) ·Zbl 1117.76032号 ·doi:10.1007/s00211-007-0070-5
[10] Burman,E.,Fernández,M.,Hansbo,P.:Oseen方程的连续内罚有限元法。SIAM J.数字。分析。44, 1248-1274 (2006) ·Zbl 1344.76049号 ·doi:10.1137/040617686
[11] Chacón Rebollo,T.:不可压缩流动问题有限元解的逐项稳定化算法。数字。数学。79, 283-319 (1998) ·Zbl 0910.76033号 ·doi:10.1007/s002110050341
[12] Chacón Rebollo,T.:不可压缩流动稳定有限元解的分析技术。M2AN数学。模型。数字。分析。35, 57-89 (2001) ·Zbl 0990.76039号 ·doi:10.1051/m2安:2001107
[13] Chacón Rebollo,T.、Girault,V.、Gómez Mármol,M.、Sánchez Muñoz,I.:不可压缩流动问题的高阶逐项稳定解算器。IMA J.数字。分析。33774-1007(2013)·Zbl 1426.76234号 ·doi:10.1093/imanum/drs023
[14] Chacón Rebollo,T.,Gómez Mármol,M.,Narbona Reina,G.:通过Petrov-Galerkin公式对平流-扩散问题的PSI解进行数值分析。数学。模型方法应用。科学。17, 1905-1936 (2004) ·Zbl 1216.76031号 ·doi:10.1142/S02182020507002510
[15] Christie,I.,Griffiths,D.F.,Mitchell,A.R.,Zienkiewicz,O.C.:具有有效一阶导数的二阶微分方程的有限元方法。国际期刊数字。方法工程10,1389-1396(1976)·Zbl 0342.65065号 ·doi:10.1002/nme.1620100617
[16] Ciarlet,P.:椭圆问题的有限元方法。荷兰北部,阿姆斯特丹(1978年)·Zbl 0383.65058号
[17] Codina,R.:有限元方法中通过正交子尺度稳定不可压缩性和对流。计算。方法应用。机械。工程1901597-1599(2000)·Zbl 0998.76047号 ·doi:10.1016/S0045-7825(00)00254-1
[18] Cools,R.:一本关于路边菜配方的百科全书。J.复杂。19, 445-453 (2003) ·Zbl 1061.41020号 ·doi:10.1016/S0885-064X(03)00011-6
[19] Deconick,H.,Struijs,R.,Roe,P.L.:非结构化网格上的紧凑平流格式。计算。流体动力学。VKI系列讲座,第1993-04卷(1993)·Zbl 0990.76039号
[20] Franca,L.P.,Frey,S.L.:稳定有限元II:不可压缩Navier-Stokes方程。计算。方法应用。机械。工程99,209-233(1992)·Zbl 0765.76048号 ·doi:10.1016/0045-7825(92)90041-H
[21] Girault,V.,Raviart,P.A.:Navier-Stokes方程的有限元方法。柏林施普林格(1986)·Zbl 0585.65077号 ·doi:10.1007/978-3-642-61623-5
[22] Inoue,O.,Sakuragi,A.:低雷诺数下有限长圆柱体的涡旋脱落。物理学。流体20033601(2008)·Zbl 1182.76343号 ·doi:10.1063/1.2844875
[23] John,V.,Knobloch,P.:关于对流扩散方程的层间伪振荡递减(SOLD)方法:第一部分综述。计算。方法应用。机械。工程96,2197-2215(2007)·兹比尔1173.76342 ·doi:10.1016/j.cma.2006.11.013
[24] Knobloch,P.:对流扩散反应方程局部投影稳定性的推广。SIAM J.数字。分析。48, 659-680 (2010) ·Zbl 1251.65159号 ·数字对象标识代码:10.1137/090767807
[25] 狮子座,J.L.:《解决问题的方法》(Dunod,2002)·兹伯利0189.40603
[26] Matthies,G.,Skrypacz,P.,Tobiska,L.:应用于Oseen问题的局部投影稳定性的统一收敛分析。M2AN数学。模型。数字。分析。41, 713-742 (2007) ·Zbl 1188.76226号 ·doi:10.1051/m2an:2007038
[27] Oswald,P.:关于\[P_1\]P1元素的BPX预处理器。计算51,125-133(1993)·Zbl 0787.65018号 ·doi:10.1007/BF02243847
[28] Roe,P.L.:波动和信号——数值演化问题的框架。收录:Morton,K.W.,Baines,M.J.(编辑)《流体动力学数值方法》,第219-257页。伦敦学术出版社(1982年)·Zbl 0569.76072号
[29] Roos,H.G.,Stynes,M.,Tobiska,L.:奇异摄动微分方程的稳健数值方法。Springer计算数学系列,第24卷,第2版,Springer,纽约海德堡(2008)·Zbl 1155.65087号
[30] Simon,J.:L^p(0,T;B)中的紧集。Ann.Mat.采购。申请。(四) 146、65-96(1987)·Zbl 0629.46031号 ·doi:10.1007/BF01762360
[31] Snyder,D.O.,Degrez,G.:使用并行有限元/谱算法进行复杂二维几何体的大涡模拟。国际期刊数字。方法流体41,1119-1135(2003)·Zbl 1047.76036号 ·doi:10.1002/fld.486
[32] Struijs,R.:非结构网格上欧拉方程的多维迎风离散化方法。代尔夫特理工大学博士论文(1994)·Zbl 0986.76037号
[33] Struijs,R.,Deconick,H.,Roe,P.L.:二维欧拉方程的涨落分裂方案。计算。流体动力学。VKI系列讲座,第1991-01卷(1991)
[34] Temam,R.:Navier-Stokes方程:理论和数值分析。AMS(2000)·兹伯利0383.5057
[35] Wen,C.Y.,Lin,C.Y:圆柱体的二维涡旋脱落。物理学。流体13,557-560(2001)·Zbl 1184.76589号 ·数字对象标识代码:10.1063/1138544
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