×

三维层流气动模拟的误差估计和各向异性网格细化。 (英语) Zbl 1425.76115号

摘要:本文考虑三维层流气动模拟的后验误差估计和各向异性网格细化。将二维可压缩Navier-Stokes方程的最优阶对称内罚间断Galerkin离散化推广到三维。给出了对称边界条件,允许在半模型上离散和计算对称流,从而得到与在全模型上计算完全相同的流解。利用对偶变元,导出了估计气动力系数离散化误差的误差估计。此外,还导出了基于残差的指标和基于伴随的指标,用于面向目标的细化。这些细化指标与各向异性指标相结合,特别适用于不连续Galerkin(DG)离散化。提出了两种基于启发式准则或基于伴随的误差估计各向异性扩展的不同方法。针对三维气动流动,验证了所提出的离散化、误差估计和自适应网格细化算法的性能。

MSC公司:

76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
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
76N15型 气体动力学(一般理论)
35季度30 Navier-Stokes方程
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
65岁15岁 偏微分方程初值和初边值问题的误差界

软件:

交易.ii
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] 阿诺德·D·。;布雷齐,F。;Cockburn,B。;Marini,L.,椭圆问题间断Galerkin方法的统一分析,SIAM J.Numer。分析。,39, 5, 1749-1779 (2002) ·Zbl 1008.65080号
[2] 巴布什卡,I。;苏里,M.,The马力-具有拟均匀网格的有限元方法的版本,数学。模型。数字。分析\((M^2\)AN),21,199-238(1987)·Zbl 0623.65113号
[3] 班杰斯,W。;哈特曼,R。;Kanschat,G.交易。II-通用面向对象有限元库ACM Trans。数学。软件,33,4(2007)·Zbl 1365.65248号
[4] 贝克尔,R。;Rannacher,R.,有限元法中后验误差估计的最优控制方法,Acta Numer。,10, 1-102 (2001) ·Zbl 1105.65349号
[5] Bourgault,Y。;毕加索,M。;阿劳泽,F。;Loseille,A.,《关于三维无粘可压缩流自适应解的各向异性后验误差估值器的使用》,国际期刊Numer。《液体方法》,59,1,47-74(2009)·Zbl 1391.76462号
[6] K.J.Fidkowski。可压缩Navier-Stokes方程高阶离散化的单纯形切元自适应方法,麻省理工学院航空航天系博士论文,2007。;K.J.Fidkowski。可压缩Navier-Stokes方程高阶离散化的单纯形切元自适应方法,麻省理工学院航空航天系博士论文,2007年·Zbl 1343.76026号
[7] Fidkowski,K.J。;Darmofal,D.L.,可压缩Navier-Stokes方程高阶离散化的三角形切割单元自适应方法,J.Comput。物理。,225, 1653-1672 (2007) ·Zbl 1343.76026号
[8] K.J.Fidkowski,D.L.Darmofal,Navier-Stokes方程间断Galerkin离散的自适应单纯形切割细胞方法,载于:第18届AIAA CFD会议,AIAA-2007-39412007。;K.J.Fidkowski,D.L.Darmofal,Navier-Stokes方程间断Galerkin离散的自适应单纯形切割细胞方法,载于:第18届AIAA CFD会议,AIAA-2007-39412007。
[9] Formaggia,L。;米歇莱蒂,S。;Perotto,S.,《计算流体动力学中的各向异性网格自适应:对流扩散反应和斯托克斯问题的应用》,应用。数字。数学。,51, 511-533 (2004) ·Zbl 1107.65098号
[10] 弗雷·P·J。;Alauzet,F.,CFD计算的各向异性网格自适应,计算。方法应用。机械。工程师,1945068-5082(2005)·Zbl 1092.76054号
[11] 贾尔斯,M。;Süli,E.,偏微分方程的伴随方法:对偶的后验误差分析和后处理,数字学报。,11, 145-236 (2002) ·Zbl 1105.65350号
[12] K.Harriman,D.Gavaghan,E.Süli,用间断Galerkin有限元方法逼近线性泛函时伴随一致性的重要性,技术报告,牛津大学计算实验室,2004年。;K.Harriman,D.Gavaghan,E.Süli,用间断Galerkin有限元方法逼近线性泛函时伴随一致性的重要性,技术报告,牛津大学计算实验室,2004年。
[13] Hartmann,R.,不连续Galerkin离散化的伴随一致性分析,SIAM J.Numer。分析。,45, 6, 2671-2696 (2007) ·Zbl 1189.76341号
[14] Hartmann,R.,空气动力学流动模拟中的多目标误差估计和自适应性,SIAM J.Sci。计算。,31, 1, 708-731 (2008) ·Zbl 1404.76163号
[15] R.Hartmann,J.Held,T.Leicht,F.Prill,PADGE,并行自适应间断Galerkin环境,技术参考,DLR,布伦瑞克,2009年。准备中。;R.Hartmann,J.Held,T.Leicht,F.Prill,PADGE,并行自适应间断Galerkin环境,技术参考,DLR,布伦瑞克,2009年。正在准备中。
[16] 哈特曼,R。;Houston,P.,可压缩Euler方程的自适应间断Galerkin有限元方法,J.Compute。物理。,183, 2, 508-532 (2002) ·Zbl 1057.76033号
[17] 哈特曼,R。;Houston,P.,《可压缩Navier-Stokes方程的对称内部惩罚DG方法II:面向目标的后验误差估计》,国际期刊Numer。分析。型号。,3, 2, 141-162 (2006) ·Zbl 1152.76429号
[18] 哈特曼,R。;Houston,P.,可压缩Navier-Stokes方程的最优阶内罚间断Galerkin离散化,J.Compute。物理。,227, 22, 9670-9685 (2008) ·Zbl 1359.76220号
[19] P.Houston,E.H.Georgoulis,E.Hall,《各向异性网格上DG方法的自适应性和后验误差估计》,G.Lube,G.Rapin(Eds.),边界层和内层国际会议,BAIL2006年,2006年。;P.Houston,E.H.Georgoulis,E.Hall,《各向异性网格上DG方法的自适应性和后验误差估计》,G.Lube,G.Rapin(Eds.),边界层和内层国际会议,BAIL2006年,2006年·Zbl 1175.65127号
[20] Huang,W.,各向异性网格生成的度量张量,J.Compute。物理。,204, 633-665 (2005) ·Zbl 1067.65140号
[21] W.T.Jones,E.J.Nielsen,M.A.Park,《基于三维伴随的误差估计和网格适配用于声爆预测的验证》,载于:第44届AIAA航空航天科学会议,AIAA 2006-11502006年。;W.T.Jones,E.J.Nielsen,M.A.Park,《基于三维伴随的误差估计和网格适配用于声爆预测的验证》,载于:第44届AIAA航空航天科学会议,AIAA 2006-11502006年。
[22] Klaij,C.M。;范德维格特,J.J.W。;van der Ven,H.,可压缩Navier-Stokes方程的时空间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,217, 2, 589-611 (2006) ·Zbl 1099.76035号
[23] Karniadakis,G.E。;Sherwin,S.J.,《CFD的光谱/hp元素方法》(2005),牛津大学出版社·Zbl 0857.76044号
[24] N.Kroll,ADGIMA——关于航空航天应用自适应高阶变分方法开发的欧洲项目,见:第47届AIAA航空航天科学会议,AIAA 2009-1762009。;N.Kroll,ADGIMA——关于航空航天应用自适应高阶变分方法开发的欧洲项目,见:第47届AIAA航空航天科学会议,AIAA 2009-1762009。
[25] 库尔茨,J。;Demkowicz,L.,三维椭圆偏微分方程的全自动hp自适应,计算。方法应用。工程,196,3534-3545(2007)·兹比尔1173.65357
[26] Leicht,T。;Hartmann,R.,《二维气动流动模拟中间断Galerkin方法的各向异性网格细化》,国际期刊数值。方法。流体,56,11,2111-2138(2008)·Zbl 1388.76142号
[27] A.Loseille。;A.德维尔。;Alauzet,F.,三维稳定欧拉方程的完全各向异性目标定向网格自适应,计算机J。物理。,229, 8, 2866-2897 (2010) ·Zbl 1307.76060号
[28] Richter,T.,《使用双重加权残差法进行后验误差估计和各向异性检测》,国际期刊编号。《液体方法》,62,190-118(2009)·Zbl 1192.65144号
[29] O.萨赫尼。;穆勒,J。;Jansen,K.E。;谢泼德,M.S。;Taylor,C.A.,心血管系统的高效各向异性自适应离散化,计算。方法应用。机械。工程,195,5634-5655(2006)·Zbl 1125.76046号
[30] Sun,S。;Wheeler,M.F.,应用于反应输运的间断Galerkin方法的各向异性和动态网格自适应,计算。方法应用。机械工程,195,3382-3405(2006)·Zbl 1175.76096号
[31] Toro,E.F.,Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics(1997),施普林格·Zbl 0888.76001号
[32] Venditti,D.A。;Darmofal,D.L.,《函数输出的各向异性网格自适应:二维粘性流的应用》,J.Compute。物理。,187, 22-46 (2003) ·Zbl 1047.76541号
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。