×

三维不可压缩粘性流体流动模型的法向模态分析。 (英语) Zbl 1455.65143号

本文的重点是研究不可压缩粘性流动模型的形式模式解,特别是三维不可压缩Navier-Stokes方程(NSEs)。由于维数的增加导致了理论和数值上的困难,因此考虑了准一维Stokes模型。研究了求解不可压粘性流动模型的Crank-Nicolson格式、Backward Euler格式等时间步长格式以及分裂方法的稳定性和准确性。通过使用正常模式分析表明,三维Stokes方程的反向Euler格式和Crank-Nicolson格式都是无条件稳定的。后向Euler格式和Crank-Nicolson格式的时间误差分别为(mathcal{O}(Delta-t))和(mathca{O}(Deltat-t)^2)。此外,使用正常模式分析,每个变量的误差阶,以及中间值用分裂法估计变量。

MSC公司:

6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
第76天07 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
97号40 数值分析(教育方面)
39甲12 分析主题的离散版本
35季度30 Navier-Stokes方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] 狮子,JL;特曼,R。;Wang,S.,大气-海洋耦合模型的数学理论(CAO III),数学应用杂志,74,9,105-163(1995)·兹伯利0866.76025
[2] 康斯坦丁,P。;Foias,C。;Manley,O.,《确定湍流模式和分形维数》,《流体力学杂志》,150,427-440(1985)·Zbl 0607.76054号 ·doi:10.1017/S0022112085000209
[3] 巴宾,AV。,无界类信道域中Navier-Stokes系统的吸引子,J Dyn Differ Equ,4555-584(1992)·Zbl 0762.35082号 ·doi:10.1007/BF01048260
[4] 康斯坦丁,P。;Foias,C.,Navier-Stokes方程(1988),芝加哥:芝加哥大学出版社,芝加哥·Zbl 0687.35071号
[5] Foias,C。;O.曼利。;Rosa,R.,Navier-Stokes方程和湍流(2001),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 0994.35002号
[6] 奥萨格,南非;以色列,M。;Deville,MO.,不可压缩流动的边界条件,科学计算杂志,1,1,75-111(1986)·Zbl 0648.76023号 ·doi:10.1007/BF01061454
[7] Rhebergen,S。;科克伯恩,B。;van der Vegt,J.,不可压缩Navier-Stokes方程的时空间断Galerkin方法,计算物理杂志,23339-358(2013)·Zbl 1286.76033号 ·doi:10.1016/j.jcp.2012.08.052
[8] Reynolds,O.,《关于不可压缩粘性流体的动力学理论和标准的确定》,Philos Trans R Soc Lond Ser A,186123-164(1895)·doi:10.1098/rsta.1895.0004
[9] Temam,R.Navier-Stokes方程:理论和数值分析。第1版普罗维登斯(RI):美国数学学会;1979年出版·Zbl 0383.35057号
[10] Fefferman,C.,Navier-Stokes方程的存在性与光滑性,千年奖问题,57,67(2006)·Zbl 1194.35002号
[11] Hoff,D.,具有不连续初始数据的非等熵流Cauchy问题Stokes方程的全局适定性,J Differ Equ,95,33-74(1992)·Zbl 0762.35085号 ·doi:10.1016/0022-0396(92)90042-L
[12] Nan,Z。;Zheng,X.,大空间超离散Navier-Stokes方程解的存在唯一性,J Differ Equ,261,63670-3703(2016)·兹比尔1348.35173 ·doi:10.1016/j.jde.2016.05.035
[13] D.布朗。;科尔特斯,R。;Minion,M.,《不可压缩Navier-Stokes方程的精确投影方法》,《计算物理杂志》,168,2464-99(2001)·Zbl 1153.76339号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6715
[14] Cahouet,J。;Chabard,J-P.,广义Stokes问题的一些快速三维有限元解算器,国际J数值方法流体,8,8,869-895(1988)·Zbl 0665.76038号 ·doi:10.1002/fld.1650080802
[15] 乔林,AJ。,Navier-Stokes方程的数值解,数学计算,22745-762(1968)·Zbl 0198.50103号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1968-0242392-2
[16] Dubois,T。;Jauberteau,F。;Temam,R.,《增量未知量、多级方法和湍流数值模拟》,计算方法应用机械工程,159123-189(1998)·Zbl 0948.76070号 ·doi:10.1016/S0045-7825(98)80106-0
[17] Girault,V。;Raviart,P.,《Navier-Stokes方程的有限元方法:理论和算法》(1986年),纽约东京:Springer-Verlag Berlin Heidelberg,纽约东京·Zbl 0585.65077号
[18] Kim,J。;Moin,P.,分数阶方法在不可压缩Navier-Stokes方程中的应用,J Comput Phys,59308-323(1985)·Zbl 0582.76038号 ·doi:10.1016/0021-9991(85)90148-2
[19] 泰勒,C。;Hood,P.,使用有限元技术的Navier-Stokes方程的数值解,Comput Fluids,1,173-100(1973)·Zbl 0328.76020号 ·doi:10.1016/0045-7930(73)90027-3
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。