田振夫;梁,西安;于培祥 求解不可压缩Navier-Stokes方程的高阶紧致有限差分算法。 (英语) Zbl 1242.76216号 国际期刊数字。方法工程。 88,第6期,511-532(2011)。 摘要:在投影法的基础上,发展了一种具有良好空间行为的高阶紧致差分算法,用于求解二维非定常不可压Navier-Stokes方程的原变量问题。本方法建立在交错网格系统上,在空间上至少具有三阶精度。非线性对流项采用三阶精度迎风紧致差分近似进行离散,粘性项采用四阶对称紧致差分解散,在以单元为中心的网格上,采用四阶紧致差分近似对连续性方程中的一阶导数进行离散。压力泊松方程使用当前在九点2D模板上构建的四阶紧致差分格式进行近似。在九点二维模板上开发了新的四阶紧致差分格式,用于显式计算压力梯度。为了评估该方法的有效性和准确性,特别是其空间行为,对一个解析解问题和另一个梯度较大的问题进行了数值求解。最后,还使用了激光驱动腔流的稳态和非稳态解来评估该算法的效率。 引用于32文件 MSC公司: 76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用 76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程 关键词:纳维;斯托克斯方程;高阶;紧致有限差分;基本变量;投影法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Z.Tian}等人,国际期刊数字。方法工程88,No.6,511--532(2011;Zbl 1242.76216) 全文: 内政部 链接 参考文献: [1] Chorin,Navier-Stokes方程的数值解,《计算数学》22 pp 745–(1968)·doi:10.1090/S0025-5718-1968-0242392-2 [2] Chorin,《关于Navier-Stokes方程离散近似的收敛性》,《计算数学》23第341页–(1969)·Zbl 0184.20103号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1969-0242393-5 [3] Bell,不可压缩Navier-Stokes方程的二阶投影方法,计算物理杂志85 pp 257–(1989)·Zbl 0681.76030号 ·doi:10.1016/0021-9991(89)90151-4 [4] E、 投影方法I:收敛和数值边界层,SIAM数值分析杂志33 pp 1017–(1995)·兹伯利0842.76052 ·doi:10.1137/0732047 [5] E、 投影法II:Godunov-Ryabenki分析,SIAM数值分析杂志33 pp 1597–(1996)·Zbl 0920.76056号 ·doi:10.1137/S003614299426450X [6] Botella,《关于使用切比雪夫投影方案求解Navier-Stokes方程的三阶时间精度》,《计算机与流体》26,第107页–(1997)·Zbl 0898.76077号 ·doi:10.1016/S0045-7930(96)00032-1 [7] Brown,不可压缩Navier-Stokes方程的精确投影方法,计算物理杂志168页464–(2001)·Zbl 1153.76339号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6715 [8] Lopez,圆柱几何中Navier-Stokes方程的有效光谱投影方法II。三维案例,《计算物理杂志》176 pp 384–(2002)·Zbl 1130.76392号 ·doi:10.1006/jcph.2002.6993 [9] Auteri,混合基谱投影方法,计算物理杂志175页1–(2002)·Zbl 1039.76049号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6855 [10] Ferziger,流体动力学计算方法(1996)·doi:10.1007/978-3-642-97651-3 [11] Li,不可压缩Navier-Stokes方程的紧致四阶有限差分格式,国际流体数值方法杂志20 pp 1137–(1995)·Zbl 0836.76060号 ·doi:10.1002/fld.165021003 [12] Li,非定常粘性不可压缩流动的紧致四阶有限差分格式,科学计算杂志16页29–(2001)·Zbl 1172.76344号 ·doi:10.1023/A:101146429794 [13] Ma,不可压缩Navier-Stokes方程的迎风紧致差分格式数值解,《流体数值方法国际期刊》30 pp 509–(1999)·Zbl 0946.76062号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19990715)30:5<509::AID-FLD851>3.0.CO;2-E型 [14] Spotz,定常流函数涡度方程的高阶紧致格式,《国际工程数值方法杂志》38 pp 3497–(1995)·兹比尔083676065 ·doi:10.1002/nme.1620382008 [15] Fu,《计算流体动力学评论》,第234页–(1995年) [16] Sanyasiraju,求解瞬态不可压缩Navier-Stokes方程的高阶半紧格式,计算力学35 pp 441–(2005)·Zbl 1096.76034号 ·doi:10.1007/s00466-004-0633-6 [17] Tian,Navier-Stokes/Boussinesq方程稳态流函数公式的四阶紧致有限差分格式,国际流体数值方法杂志41 pp 495–(2003)·兹比尔1038.76029 ·doi:10.1002/fld.444网址 [18] Ferreira de Sousa,扰动圆涡旋流动的四阶和十阶紧致有限差分解,《流体数值方法国际期刊》49,第603页–(2005)·Zbl 1236.76038号 ·doi:10.1002/fld.1017 [19] Lele,具有光谱分辨率的紧凑有限差分格式,计算物理杂志103第16页–(1992)·Zbl 0759.65006号 ·doi:10.1016/0021-9991(92)90324-R [20] Hou,用格子Boltzmann方法模拟空腔流动,计算物理杂志118 pp 329–(1995)·Zbl 0821.76060号 ·doi:10.1006/jcph.1995.1103 [21] 文莱,求解定常不可压Navier-Stokes方程的有效方案,计算物理杂志89 pp 389–(1990)·Zbl 0699.76034号 ·doi:10.1016/0021-9991(90)90149-U [22] Ben-Artzi,Navier-Stokes方程流函数公式的纯紧格式,计算物理杂志205 pp 640-(2005)·Zbl 1087.76025号 ·doi:10.1016/j.jcp.2004.11.024 [23] Gupta,解Navier-Stokes方程的新范式:流函数速度公式,计算物理杂志207第52页–(2005)·Zbl 1177.76257号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.01.002 [24] Stéphane,二维紧致四阶投影分解方法,计算物理杂志206 pp 252–(2005)·Zbl 1087.76083号 ·doi:10.1016/j.jcp.2004.12.005 [25] Ghia,使用Navier-Stokes方程和多重网格方法求解不可压缩流的高雷诺数解,计算物理杂志48 pp 387–(1982)·Zbl 0511.76031号 ·doi:10.1016/0021-9991(82)90058-4 [26] 邓,采用一致物理插值有限体积法的不可压缩流动计算,《计算机与流体》23(8),第1029页–(1994)·Zbl 0816.76066号 ·doi:10.1016/0045-7930(94)90003-5 [27] Sahin,一种新型的完全有效的有限体积法,应用于盖驱动腔问题——第一部分:高雷诺数流动计算,《国际流体数值方法杂志》42,第57页–(2003)·Zbl 1078.76046号 ·doi:10.1002/fld.442 [28] Schreiber,《高效数值技术驱动空腔流动》,《计算物理学杂志》第49页第310页–(1983)·Zbl 0503.76040号 ·doi:10.1016/0021-9991(83)90129-8 [29] Kim,分数步法在不可压缩Navier-Stokes方程中的应用,计算物理杂志59 pp 308–(1985)·Zbl 0582.76038号 ·doi:10.1016/0021-9991(85)90148-2 [30] Auteri,奇异驱动空腔流稳定性的数值研究,计算物理杂志183页1–(2002)·兹比尔1021.76040 ·文件编号:10.1006/jcph.2002.7145 [31] 非均匀网格上的Gamet紧致有限差分格式。应用于可压缩流动的直接数值模拟,国际流体数值方法杂志29(2),第159页–(1999)·Zbl 0939.76060号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19990130)29:2<159::AID-FLD781>3.0.CO;2-9 [32] Knikker,非定常不可压缩粘性流交错四阶紧致格式的研究,《流体数值方法国际期刊》59 pp 1063–(2009)·Zbl 1158.76380号 ·doi:10.1002/fld.1854 [33] Ben-Artzi,平面不规则区域中双调和方程的紧致差分格式,SIAM数值分析杂志47 pp 3087–(2009)·Zbl 1202.65138号 ·doi:10.1137/080718784 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,而不声称其完整性或完全匹配。