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粘性MHD方程的间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 0954.76051号

总结:我们提出了二维和三维非定常粘性MHD方程的高阶方法。该方法的两个主要特点是:(1)对流和扩散分量的间断Galerkin投影,以及(2)非结构化和混合离散的多态谱/(hp)元。我们使用雅可比多项式表示的正交谱基,这导致了无矩阵算法,因此具有较高的计算效率。我们对可压缩Orszag-Tang涡旋进行了系统的精细化研究,并模拟了等离子体流过圆柱的流动。该方法可被视为有限体积技术的高阶扩展,适用于MHD湍流的直接数值模拟以及其他传统MHD应用。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76周05 磁流体力学和电流体力学
76X05型 电磁场中的电离气体流动;浆状流
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参考文献:

[1] Dai,W。;Woodward,P.R.,双曲守恒律系统的简单Riemann解算器和高阶Godunov格式,J.Compute。物理。,121, 51 (1995) ·Zbl 0838.65088号
[2] Zachary,A.L。;Malagoli,A。;Colella,P.,多维理想磁流体力学的高阶Godunov方法,SIAM J.Sci。统计成分。,第15页(1994年)·Zbl 0797.76063号
[3] Peterkin,R.E。;弗雷斯,M.H。;Sovinec,C.R.,《任意坐标ALE码中的传输磁通量》,J.Comput。物理。,140, 148 (1998) ·Zbl 0905.76060号
[4] Powell,K.G.,磁流体力学的近似黎曼解算器(适用于一维)(1994)
[5] O.S.琼斯。;Shumlak,美国。;Eberhardt,D.S.,非理想磁流体力学的隐式格式,J.Compute。物理。,130, 231 (1997) ·Zbl 0871.76064号
[6] 科尔拉,P。;多尔,M。;Wake,D.D.,等离子体流体方程数值解的保守有限差分方法(1998)
[7] H.O.Kreiss,and,J.Olinger,时间相关问题近似解的方法,in,GARP Publ。序列号。(GARP,日内瓦,1973年),第10卷。;H.O.Kreiss,and,J.Olinger,时间相关问题近似解的方法,in,GARP Publ。序列号。(GARP,日内瓦,1973年),第10卷。
[8] Karniadakis,G.E.,《CFD中朝向数值误差棒》,J.Fuids Eng.,117,7(1995)
[9] Dahlburg,R.B。;Picone,J.M.,可压缩介质中Orszag-Tang涡旋系统的演化。I.初始平均亚音速流,物理。流体B,12153(1989)
[10] 赫塞文,J.S。;Gottlieb,D.,可压缩Navier-Stokes方程的稳定罚函数法。I.开放边界条件,SIAM J.Sci。公司。,17, 579 (1996) ·Zbl 0853.76061号
[11] Kopriva,D.A.,可压缩粘性流的多域谱解,J.Compute。物理。,115, 184 (1994) ·Zbl 0822.76071号
[12] Giannakouros,J。;Karniadakis,G.E.,可压缩Euler方程的谱元-FCT方法,J.Compute。物理。,115, 65 (1994) ·Zbl 0811.76058号
[13] 埃文斯,C.R。;Hawley,J.F.,《磁流体动力学流动模拟:约束传输方法》,《天体物理学》。J.,332659(1988)
[14] A.J.Meir,and,P.G.Schmidt,非理想边界稳态磁流体流动问题的分析和数值近似,SIAM J.Numer。Anal,正在印刷中。;A.J.Meir,and,P.G.Schmidt,非理想边界稳态磁流体流动问题的分析和数值近似,SIAM J.Numer。Anal出版社·Zbl 0948.76091号
[15] Lomtev,I。;奎伦,C.B。;Karniadakis,G.E.,非结构化二维网格上粘性可压缩流动的Spectral/hp方法,J.Compute。物理。,144325(1998年)·兹比尔0929.76095
[16] Lomtev,I。;Karniadakis,G.E.,Navier-Stokes方程的间断Galerkin方法,国际期刊数值。液体方法,29587(1999)·兹比尔0951.76041
[17] C.E.Baumann,and,T.J.Oden,Euler和Navier-Stokes方程的间断hp有限元方法,国际期刊Numer。方法压榨液。;C.E.Baumann,and,T.J.Oden,Euler和Navier-Stokes方程的间断hp有限元方法,国际期刊Numer。方法压榨液·Zbl 0985.76048号
[18] Oden,J.T。;巴布斯卡,I。;Baumann,C.E.,扩散问题的间断hp有限元方法,J.Compute。物理。,146, 491 (1998) ·Zbl 0926.65109号
[19] P.Houston,C.Schwab和E.Suli,双曲问题的稳定hp-有限元近似,SIAM J.Numer。Anal,正在印刷中。;P.Houston,C.Schwab和E.Suli,双曲问题的稳定hp-有限元近似,SIAM J.Numer。Anal出版社·Zbl 0957.65103号
[20] Orszag,S.A.公司。;唐,C.,二维磁流体力学湍流的小尺度结构,流体力学杂志。,90, 129 (1979)
[21] Dubiner,M.,《三角形和其他域上的谱方法》,J.Sci。计算。,6, 345 (1991) ·Zbl 0742.76059号
[22] Sherwin,S.J。;Karniadakis,G.E.,高阶有限元方法的一种新的三角形和四面体基础,国际J.Numer。方法工程,123,3775(1995)·Zbl 0837.73075号
[23] Sherwin,S.J.,混合域中的层次hp有限元,有限元。分析。设计。,27, 109 (1997) ·Zbl 0896.65074号
[24] Sherwin,S.J。;Karniadakis,G.E.,《四面体hp有限元:算法和流动模拟》,J.Compute。物理。,124, 14 (1996) ·Zbl 0847.76038号
[25] Johnson,C.,用有限元法求解偏微分方程(1994)
[26] 江,G。;Shu,C.W.,关于间断Galerkin方法的细胞熵不等式,数学。公司。,62, 531 (1994) ·Zbl 0801.65098号
[27] B.Cockburn,and,C.W.Shu,依赖时间的对流扩散系统的局部间断Galerkin,SIAM J.Numer。Anal,正在印刷中。;B.Cockburn,and,C.W.Shu,依赖时间的对流扩散系统的局部间断Galerkin,SIAM J.Numer。Anal出版社·兹伯利0927.65118
[28] Linde,T.,太阳层三维自适应多流体MHD模型(1998)
[29] 克罗西耶,J。;Khanfir,R。;Chanteur,G.,用运动型方法对MHD方程进行数值模拟,J.Sci。计算。,10, 81 (1995) ·兹比尔083976062
[30] Girault,V。;Raviart,P.A.,Navier-Stokes方程的有限元方法(1986)·Zbl 0396.65070号
[31] Giannakouros,I.G.,非定常可压缩粘性流的谱元/通量校正方法(1994)
[32] I.Babuska、C.E.Baumann和T.J.Oden,扩散问题的间断hp有限元方法:一维分析,计算。数学。申请,出版中。;I.Babuska、C.E.Baumann和T.J.Oden,扩散问题的间断hp有限元方法:一维分析,计算。数学。应用,正在印刷中·Zbl 0926.65109号
[33] Brackbill,J.U。;Barnes,D.C.,非零+的影响…B关于磁流体动力学方程的数值解,J.Compute。物理。,35, 426 (1980) ·Zbl 0429.76079号
[34] Warburton,T.C.,《多态多域上的谱/hp方法:算法和应用》(1998年)
[35] Priest,E.,《太阳磁流体动力学》(1982年)
[36] C.H.Crawford和G.E.Karniadakis,《通过电磁场控制非定常流动》,第26届AIAA流体动力学会议,圣地亚哥,1995年6月19日至22日,AIAA-95-2185。;C.H.Crawford和G.E.Karniadakis,《通过电磁场控制非定常流动》,第26届AIAA流体动力学会议,圣地亚哥,1995年6月19日至22日,AIAA-95-2185。
[37] 沙特罗夫,V。;Mutschke,G。;Gerbeth,G.,二维磁流体绕圆柱流动的数值模拟,磁流体力学,33,3(1997)
[38] Weier,T。;Gerbeth,G。;Mutschke,G。;Platacis,E。;Lielausis,O.,利用位于圆柱表面的电磁力在电解质溶液中稳定圆柱尾迹的实验,Exp.Therm。流体科学。,16, 84 (1998)
[39] Gottlieb,D。;Orszag,S.A.,《谱方法的数值分析》(1977年)·Zbl 0412.65058号
[40] Sherwin,S.J。;Karniadakis,G.E.,《四面体hp有限元:算法和流动模拟》,J.Compute。物理。,122, 191 (1995) ·兹比尔0857.76044
[41] 蔡伟(Cai,W.)。;Gottlieb,D。;Shu,C.W.,冲击波计算的非振荡频谱傅里叶方法,数学。公司。,52, 389 (1989) ·Zbl 0666.65067号
[42] Owens,R.G.,三角形上的谱近似,Proc。R.Soc.London A,454857(1998)·Zbl 0915.35077号
[43] B.A.Wingate,and,M.A.Taylor,三角形和四面体光谱元素的自然函数空间,SIAM J.Numer。Anal,正在印刷中。;B.A.Wingate,and,M.A.Taylor,三角形和四面体光谱元素的自然函数空间,SIAM J.Numer。Anal出版社。
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