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高雷诺数不可压缩分层流动的谱四边形多区域罚方法模型。 (英语) Zbl 1455.65167号

摘要:建立了二维四边形谱多区域罚函数模型,用于模拟高雷诺数不可压缩分层流动。高阶四边形子域的实现使得该模型成为一维子域SMPM模型的一个重要扩展,该模型是为模拟垂直非周期域中相同类型的流动而建立的[P.J.迪亚梅西斯等人,J.Comput。物理学。202,第1期,298–322(2005年;Zbl 1061.76054号)]. 此扩展的重要方面包括子域角点的实现、压力泊松方程(PPE)的惩罚公式,以及最重要的是,处理SMPM离散PPE迭代求解中出现的特定挑战。PPE迭代解框架内的两个主要挑战是其正则化,以确保相关线性方程组的一致性,以及设计适当的两级预条件。通过将四边形SMPM解算器应用于泰勒涡旋、盖驱动腔和双剪切层的标准基准,对其准确性、效率和稳定性进行了定性和定量评估。通过对凹陷内部孤立波的长距离传播的模拟,表明了流动求解器研究环境分层流动过程的能力,这种传播方式没有数值色散和耗散。本文提出的方法和结果为今后的研究提供了一个参考点,旨在将四边形SMPM模型可靠地应用于更复杂的环境分层流动过程研究。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76D50型 粘性流体中的分层效应
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全文: 内政部