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标题: 耦合Navier-Stokes方程的多速率分区Runge-Kutta方法
摘要: 地球系统模型是大气、海洋、海冰和陆地表面的复杂综合模型。 由于物理、时间和空间尺度的差异,耦合组件可能是一个重大挑战。 本研究基于多速率分区Runge-Kutta方法,探索了流体-流体相互作用问题的新耦合策略。 我们考虑重力通过刚性界面耦合的可压缩Navier-Stokes方程。 我们的大规模数值实验表明,多速率分块Runge-Kutta耦合方案(1)可以保持总质量; (2) 在时间上具有二阶精度; 以及(3)在现代计算体系结构上提供有利的强缩放和弱缩放性能。 我们还表明,与基本(单速率)方法相比,多速率分区Runge-Kutta方法的加速因子符合理论期望。