×

在动态网格上构建用于高阶时间精度模拟的离散几何守恒定律。 (英语) Zbl 1136.76402号

总结:给出了满足离散守恒定律的动态非结构网格问题的高阶精确时间格式的公式和实现。一般方法包括将任意图形-规则系统(ALE)的空间离散方程作为非齐次ODE耦合集编写,其中因变量由流量变量与控制体积的乘积组成。当网格坐标和速度是已知的平滑时间函数时,向后差分(BDF)和隐式龙格-库塔(IRK)方案对这些ODE的标准应用会导致这些方案的设计时间准确性。然而,一般来说,这些方案不满足GCL,因此不保守。使用在特定ODE时间积分器规定的时间位置处评估的网格速度的适当近似值,可以构建符合GCL的方案,该方案保留了基础ODE时间积分器的设计时间精度。这是一种实用的方法,因为网格速度很少被称为时间上的连续函数。给出了一个、两个和三维无粘流问题的数值例子,证明了设计精度和守恒性。

MSC公司:

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Baker,T.J.,网格运动与变形,计算机工程,188-1988(2002)
[2] Bijl,H。;Carpenter,M.H。;Vatsa,V.N。;Kennedy,C.A.,《非定常不可压Navier-Stokes方程的隐式时间积分格式:层流》,计算物理杂志,179,1,313-329(2002)·Zbl 1060.76079号
[3] Butcher,J.C.,《常微分方程的数值方法》(2003),Wiley:Wiley Chichester,英国·Zbl 1032.65512号
[4] Farhat,C。;Geuzaine,P。;Crandmont,C.,用于求解移动网格上流动问题的离散几何守恒定律和ALE格式的非线性稳定性,计算物理杂志,174669-694(2001)·Zbl 1157.76372号
[5] Geuzaine,P。;格兰蒙特,C。;Farhat,C.,无粘和粘性流动模拟中具有可证明二阶时间精度的ALE格式的设计和分析,计算物理杂志,191206-227(2003)·兹比尔1051.76038
[6] 戈德尼尔(R.E.Gordnier)。;Melville,R.B.,使用隐式气动弹性解算器的跨声速颤振模拟,美国航空协会飞机杂志,37,5,872-879(2000)
[7] 吉拉德,H。;Farhat,C.,《关于几何守恒定律对移动网格上流动计算的重要性》,《应用力学和工程中的计算机方法》,1901467-1482(2000)·Zbl 0993.76049号
[8] Hirsch,C.,《内部和外部流动的数值计算》。内外流数值计算,《数值离散化基础》,第一卷(1988),威利出版社,纽约州威利·Zbl 0662.76001号
[9] 乔蒂普拉萨德,G。;Mavrilis,D.J。;Caughey,D.A.,非结构网格上非定常Navier-Stokes方程的高阶时间积分格式,计算物理杂志,191,542-566(2003)·Zbl 1134.76428号
[10] C.A.Kennedy,M.H.Carpenter,对流扩散反应方程的加性Runge-Kutta格式,NASA TM-2001-2110382001年7月。;C.A.Kennedy,M.H.Carpenter,对流扩散反应方程的加性Runge-Kutta格式,NASA TM-2001-2110382001年7月·Zbl 1013.65103号
[11] 库布斯,B。;Farhat,C.,《非结构化动态网格上半离散粘性通量的隐式时间积分》,《流体数值方法国际期刊》,29975-996(1999)·Zbl 0938.76065号
[12] 库布斯,B。;Farhat,C.,非结构化动态网格上流动计算的二阶时间精确和几何保守隐式格式,应用力学和工程中的计算机方法,170,103-129(1999)·Zbl 0943.76055号
[13] Lambert,J.D.,《常微分系统的数值方法》(1991),威利:威利-奇切斯特,英国·Zbl 0745.65049号
[14] Lesoinne,M。;Farhat,C.,移动边界和可变形网格流动问题的几何守恒定律及其对气动弹性计算的影响,应用力学和工程中的计算机方法,134,71-90(1996)·Zbl 0896.76044号
[15] N.D.Melson,M.D.Sanetrik,H.L.Atkins,具有多重网格加速度的时间精确Navier-Stokes计算,In:第六届多网格方法铜山会议,第3224卷,NASA会议出版物,1993年,第423-439页。;N.D.Melson,M.D.Sanetrik,H.L.Atkins,多网格加速下的时间准确Navier-Stokes计算,In:第六届铜山多网格方法会议,第3224卷,NASA会议出版物,1993年,第423-439页。
[16] Mousseau,V.A。;Knoll,D.A。;Rider,W.J.,基于物理的预处理和非平衡辐射扩散的Newton-Krylov方法,计算物理杂志,160,2,743-765(2000)·Zbl 0949.65092号
[17] 尼尔森,E.J。;Anderson,W.K.,《非结构化网格上空气动力学优化的最新改进》,美国航空航天协会期刊,40,6,1155-1163(2002)
[18] Nkonga,B。;Guillard,H.,三维移动边界问题非结构网格上的Godonuv型方法,应用机械工程中的计算方法,113183-204(1994)·Zbl 0846.76060号
[19] 史密斯,R.W。;Wright,J.A.,《不可压缩Navier-Stokes方程的基于边界的隐式ALE方法》,《国际流体数值方法杂志》,43,253-278(2003)·Zbl 1032.76623号
[20] P.D.托马斯。;Lombard,C.K.,《几何守恒定律及其在移动网格流动计算中的应用》,AIAA期刊,17,10,1030-1037(1979)·Zbl 0436.76025号
[21] V.Venkatakrishnan,D.J.Mavriplis,非结构化网格上非定常流动计算的隐式方法,In:第12届AIAA CFD会议论文集,加利福尼亚州圣地亚哥,1995年6月。AIAA论文95-1705-CP。;V.Venkatakrishnan,D.J.Mavriplis,非结构化网格上非定常流动计算的隐式方法,In:第12届AIAA CFD会议论文集,加利福尼亚州圣地亚哥,1995年6月。AIAA论文95-1705-CP·兹比尔0862.76054
[22] 维斯巴尔,M.R。;Gaitonde,D.V.,《关于曲线变形网格上高阶有限差分格式的使用》,《计算物理杂志》,181,155-185(2002)·Zbl 1008.65062号
[23] Z.Yang,D.J.Mavrilis,非定常Navier-Stokes方程高阶时间积分格式的非结构动力网格,AIAA论文2005-12222005年1月。;Z.Yang,D.J.Mavrilis,非定常Navier-Stokes方程高阶时间积分格式的非结构动力网格,AIAA论文2005-12222005年1月。
[24] 张,H。;雷吉奥,M。;Trepanier,J.Y。;Camarero,R.,移动网格GCL的离散形式及其在CFD方案中的实现,计算机和流体,22,9-23(1993)·Zbl 0767.76061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。