×

使用面片的多分辨率重网格Vortex-In-Cell算法。 (英语) Zbl 1408.76422号

摘要:我们提出了一种新的多分辨率Vortex In Cell算法,该算法使用不同分辨率的补丁。根据自由空间边界条件,使用快速傅里叶变换求解与流体涡度和速度相关的泊松方程。使用Brinkman惩罚的半隐式公式实现了实体边界,我们表明惩罚可以作为简单的插值来执行。我们根据Perlman测试用例的分析解决方案,通过自由空间模拟固定和旋转圆柱周围的起始流以及桥梁截面周围的钝体流,验证了该实现。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
76D17号 粘性涡流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Birdsall,C.K。;Fuss,D.,云中云,多体等离子体模拟的细胞内云物理,J.Compute。物理。,3, 494-511 (1969)
[2] Christiansen,J.P.,点涡法流体动力学数值模拟,J.Compute。物理。,13, 363-379 (1973) ·Zbl 0267.76009号
[3] 格林加德。;Rokhlin,V.,《粒子模拟的快速算法》,J.Compute。物理。,73, 325-348 (1987) ·Zbl 0629.65005号
[4] Carrier,J。;格林加德。;Rokhlin,V.,粒子模拟的快速自适应多极算法,SIAM J.Sci。统计计算。,9, 4, 669-686 (1988) ·Zbl 0656.65004号
[5] Cheng,H。;格林加德。;Rokhlin,V.,三维快速自适应多极算法,J.Compute。物理。,155, 468-498 (1999) ·Zbl 0937.65126号
[6] Ploumhans,P。;温克尔曼,G.S。;Salmon,J.K。;伦纳德(A.Leonard)。;Warren,M.S.,《三维钝体流动直接数值模拟的旋涡方法:Re=300、500和1000时球体的应用》,J.Compute。物理。,178, 427-463 (2002) ·Zbl 1045.76030号
[7] Cottet,G.-H.,外部区域中Navier-Stokes方程的颗粒网格区域分解方法,Lect。申请。数学。,28, 103-117 (1991) ·Zbl 0825.76655号
[8] 乌尔德·萨利希,M.L。;科特特,G.-H。;El Hamraoui,M.,《不可压缩流动计算的混合有限差分和涡方法》,SIAM J.Sci。计算。,22, 5, 1655-1674 (2000) ·Zbl 0993.76057号
[9] 温克尔曼,G。;科克尔,R。;杜弗兰,L。;Capart,R.,《涡方法及其在尾迹涡模拟中的应用》,C.R.Physique,6467-486(2005)
[10] 科克尔,R。;温克尔曼,G。;Daenick,G.,《将涡胞和并行快速多极子方法结合起来进行有效的区域分解模拟》,J.Compute。物理。,227, 9091-9120 (2008) ·Zbl 1391.76520号
[11] 斯巴尔扎里尼,I.F。;Walther,J.H。;伯格多夫,M。;希伯,S.E。;Kotsalis,E.M。;Koumoutsakos,P.,PPM-一个用于连续统模拟的高效并行粒子库,J.Compute。物理。,215, 566-588 (2006) ·Zbl 1173.76398号
[12] 夏特兰,P。;A.库里奥尼。;伯格多夫,M。;Rossinelli,D。;安德烈奥尼,W。;Koumoutsakos,P.,飞机尾迹的十亿涡旋粒子直接数值模拟,Comp。方法应用。机械。工程,1971296-1304(2008)·Zbl 1159.76368号
[13] Coquerelle,M。;Cottet,G.-H.,《不可压缩流体与碰撞刚体双向耦合的涡位集方法》,J.Compute。物理。,227, 21, 9121-9137 (2008) ·Zbl 1146.76038号
[14] Hockney,R.W.,《电势计算和一些应用》,方法计算。物理。,9, 136-210 (1970)
[15] 霍克尼,R.W。;伊斯特伍德,J.W.,(使用粒子的计算机模拟(1988),物理研究所出版:物理研究所出版,美国宾夕法尼亚州布里斯托尔)·兹比尔0662.76002
[16] Morgenthal,G。;Walther,J.H.,《涡心算法的浸入式界面法》,计算。结构。,85, 712-726 (2007)
[17] 查特兰,P。;Koumoutsakos,P.,《周期性和无界方向涡流的基于Fourier的椭圆解算器》,J.Compute。物理。,229, 2425-2431 (2010) ·Zbl 1423.76332号
[18] 科特特,G.-H。;库穆塔科斯,P。;Salihi,M.L.O.,具有空间变化核的涡旋方法,J.Compute。物理。,162, 1, 164-185 (2000) ·Zbl 1006.76070号
[19] 斯坦斯比,P.K。;Slaouti,A.,《用随机向量和其他方法模拟旋涡脱落(包括阻塞)》,国际数值杂志。液体方法,71003-2013(1993)·Zbl 0800.76335号
[20] El Ossmani,M。;Poncet,P.,多尺度混合网格粒子涡方法的效率,多尺度模型。模拟。,8, 5, 1671-1690 (2010) ·Zbl 1208.76120号
[21] 伯格多夫,M。;科特特,G.-H。;Koumoutsakos,P.,对流扩散方程的多级自适应粒子方法,多尺度模型。模拟。,4, 1, 328-357 (2005) ·Zbl 1088.76055号
[22] 巴顿,G.,《格林函数和传播的要素》,(电势、扩散和波(1989),牛津大学出版社)·Zbl 0682.35001号
[23] Monaghan,J.J.,《插值的B样条外推》,J.Compute。物理。,60, 2, 253-262 (1985) ·Zbl 0588.41005号
[24] 库穆塔科斯,P。;Leonard,A.,使用涡流方法对脉冲启动圆柱体周围的流动进行高分辨率模拟,J.Fluid Mech。,296, 1-38 (1995) ·Zbl 0849.76061号
[25] Angot,P。;文莱,C.-H。;Fabrie,P.,考虑不可压缩粘性流中障碍物的惩罚方法,数值。数学。,81, 497-520 (1999) ·Zbl 0921.76168号
[26] 新罕布什尔州凯夫拉汉。;Ghidaglia,J.-M.,《使用带Brinkman惩罚的谱方法计算圆柱阵列的湍流》,《欧洲医学杂志》。B、 20、333-350(2001)·Zbl 1020.76037号
[27] J.C.Wu,N.L.Sankar,定常和时变粘性流中的气动力和力矩,载于:第18届AIAA航空航天科学会议,加利福尼亚州帕萨迪纳,1980年。;J.C.Wu,N.L.Sankar,稳定和时间相关粘性流中的气动力和力矩,载于:第18届美国航空航天协会航空航天科学会议,加利福尼亚州帕萨迪纳,1980年。
[28] Noca,F。;希尔斯,D。;Jeon,D.,仅使用速度场及其导数测量物体上的瞬时流体动力,J.流体结构。,11,345-350(1997),特别简要说明。
[29] Walther,J.H。;Larsen,A.,应用于钝体空气动力学的离散涡方法,J.Wind Eng.Ind.Aerodyn。,67-68, 183-193 (1997)
[30] Perlman,M.,《关于涡流方法的准确性》,J.Compute。物理。,59, 200-223 (1985) ·Zbl 0585.76026号
[31] Harris,F.J.,《关于利用离散傅里叶变换进行谐波分析的窗口》,Proc。IEEE,66,1,51-83(1978)
[32] 施拉特,P。;新泽西州亚当斯。;Kleiser,L.,非周期流周期流入/流出边界处理的窗口方法,J.Compute。物理。,206505-535(2005年)·Zbl 1120.76351号
[33] Rossinelli,D。;伯格多夫,M。;科特特,G.-H。;Koumoutsakos,P.,GPU使用涡粒子方法加速模拟钝体流动,J.Compute。物理。,229, 89, 3316-3333 (2010) ·Zbl 1307.76066号
[34] Chou,M.-H.,浸没在均匀流场中的旋转圆柱涡脱落的数值研究,国际J。数值。液体方法,32,5,545-567(2000)·Zbl 0981.76063号
[35] Larsen,A。;Walther,J.H.,五个通用桥面段周围流动的离散涡模拟,J.Wind Eng.Ind.Aerodyn。,77-78, 591-602 (1998)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且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。