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两相不可压缩Navier-Stokes流的前置条件。 (英语) Zbl 1421.76161号

小结:我们考虑了求解由两相流问题产生的线性化Navier-Stokes方程的迭代方法,以及使用混合有限元方法时此类系统的有效预处理。我们的目标应用是在Proteus工具包中进行模拟;特别是,我们将给出二维动态溃坝问题的结果。我们将重点放在一个由近似交换子驱动的预条件子上,该预条件子已被证明是有效的,对于常系数单相Navier-Stokes方程显示出与网格无关的收敛性。这种方法被称为“压力-对流-扩散”(PCD)预处理器[H.C.埃尔曼等,有限元和快速迭代求解器。应用于不可压缩流体动力学。第二版牛津:牛津大学出版社(2014;Zbl 1304.76002号)]. 然而,当应用于变系数Navier-Stokes系统(如两相流模型中的系统)时,原始技术无法以其给定形式提供可比较的性能。在这里,我们推广了这种适用于两相流的预条件子,需要一种新的PCD形式。我们忽略了边界条件的考虑,以关注两相流的关键特征。在考虑我们的目标应用之前,我们使用各种不同的混合元素在简化问题的受控设置中给出了数值结果。我们将这些结果与直接扩展到另一种基于换向器的方法(称为“最小二乘换向器”(LSC)预条件)的结果进行了比较,该方法也在上述参考文献中讨论过。我们证明了在两阶段情况下,新的预处理子保留了原PCD和LSC预处理子的良好性质(无边界调整)。

MSC公司:

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
65F08个 迭代方法的前置条件
65层10 线性系统的迭代数值方法
65N22型 含偏微分方程边值问题离散方程的数值解
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
76T10型 液气两相流,气泡流
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