×
菲利普·蓬塞特

涡量公式中三维流动的浸没边界法分析。 （英语） Zbl 1400.76059号

J.计算。物理。 228，第19号，7268-7288（2009）.
小结：本文介绍了使用隐式浸没边界法进行三维流动计算的数值分析和实际考虑。在欧拉方程的涡度公式中，研究了使用分数阶算法时的欧拉方程或纳维-斯托克斯方程的半阶。特别研究了任意形状物体周围的流动计算背景。
在使用涡度的传统浸没边界法中，奇异涡在物体表面上传播。在本研究中，人们更倾向于使用分布在物体上的位速度场源，其性质不是旋度。这种公式与欧拉方程相容。在实践中，这些势能流源产生通过该表面的速度，目的是在实践中抵消流通速度。
本文重点介绍源到流线性应用程序的使用，其特性是快速收敛的关键。研究了其自交性或缺乏自交性的条件作用和预处理方面。因此，当使用源到流的线性应用程序时，在复杂几何体中计算无流量条件下的速度场，可以实现笛卡尔盒中标准泊松方程计算成本的4/3。
当与涡胞方法一起使用时，浸没边界的稳健性特别有趣，因为它们在时间上的稳健度和精确计算对流效应的能力是众所周知的。一些基于真实世界几何形状的示例说明了该方法的功能。

引用于10文件

MSC公司：

76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等
76B47码 不可压缩无粘流体的涡旋流动

关键词：

浸没边界；边界条件；三维流动；复杂几何形状；纽曼至迪里克莱；涡度；涡流法；粒子方法

软件：

IIMPACK公司；泥袋-2；泥背
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{P.Poncet}，J.计算。物理。228，第19号，7268--7288（2009；Zbl 1400.76059）
全文： 内政部 哈尔

参考文献：

[1] Adams，J.，MUDPACK:高效求解线性椭圆偏微分方程的多重网格Fortran软件，应用。数学。计算。，34, 113-146 (1989) ·Zbl 0685.65091号
[2] Beale，J.T。；Majda，A.，Navier-Stokes方程粘性分裂的收敛速度，数学。计算。，37, 243-259 (1981) ·Zbl 0518.76027号
[3] 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，SIAM多尺度模型。模拟。，4, 328-357 (2005) ·兹比尔1088.76055
[4] Chorin，A.J.，微粘性流动的数值研究，J.流体力学。，57, 785-796 (1973)
[5] Christiansen，J.P.，点涡法流体动力学数值解，J.Compute。物理。，13, 363-379 (1973) ·Zbl 0267.76009号
[6] 科莱拉，P。；格雷夫斯，D。；基恩，B。；Modiano，D.，《双曲守恒律的笛卡尔网格嵌入边界法》，J.Compute。物理。，211347-366（2006年）·Zbl 1120.65324号
[7] Cortez，R.，浸没边界问题的Blob投影法，J.Compute。物理。，161, 428-453 (2000) ·Zbl 0962.74078号
[8] 科特特，G.-H。；Koumoutsakos，P.D.，涡流方法，理论与实践（2000），剑桥大学出版社
[9] 科特特，G.-H。；Poncet，P.，《用颗粒-细胞方法研究三维壁边界流动的DNS进展》，J.Compute。物理。，193, 136-158 (2003) ·Zbl 1047.76092号
[10] 库埃特，B。；邦曼，O。；Leonard，A.，《用涡胞方法模拟三维流动》，J.Compute。物理。，39, 305 (1981) ·Zbl 0471.76049号
[11] Eldredge，J.，用涡粒法对二维刚体运动的流体动力学进行数值模拟，J.Compute。物理。，221, 2, 626-648 (2007) ·Zbl 1216.76059号
[12] 法德伦，E.A。；Verzicco，R。；奥兰迪，P。；Mohd-Yusof，J.，《三维复杂流动模拟的复合浸没边界有限差分方法》，J.Compute。物理。，161, 35-60 (2000) ·兹比尔0972.76073
[13] Fogelson，A.L。；Keener，J.P.，Neumann的浸没界面方法及二维和三维相关问题，SIAM J.Sci。计算。，22, 5, 1630-1654 (2000) ·Zbl 0982.65112号
[14] Gilmanov，A。；Sotiropoulos，F。；Balaras，E.，《在笛卡尔网格上模拟具有复杂三维浸没边界的水流的通用重建算法》，J.Compute。物理。，191, 660-669 (2003) ·Zbl 1134.76406号
[15] Greengard，L。；Rokhlin，V.，《粒子模拟的快速算法》，J.Compute。物理。，73, 325-348 (1987) ·Zbl 0629.65005号
[16] 库穆塔科斯，P。；Leonard，A.，无粘边界条件应用的改进边界积分法，AIAA J.，31，2，401-404（1992）·Zbl 0785.76044号
[17] 库穆塔科斯，P。；伦纳德，A。；Pepin，F.，粘性涡方法的边界条件，J.计算。物理。，113, 52 (1994) ·Zbl 0808.76072号
[18] 库穆塔科斯，P。；Leonard，A.，使用涡流方法对脉冲启动气缸周围的流动进行高分辨率模拟，J.流体力学。，296, 138 (1995) ·Zbl 0849.76061号
[19] 赖，M.C。；Li，Z.，关于三维Navier-Stokes方程涉及浸入式移动膜的跳跃条件的注释，Appl。数学。莱特。，14, 149-154 (2001) ·Zbl 1013.76021号
[20] LeVeque，R.J。；Li，Z.，具有间断系数和奇异源的椭圆方程的浸入界面法，SIAM J.Numer。分析。，1019-1044年（1994年）·Zbl 0811.65083号
[21] 李，Z。；Ito，K.，《浸没界面法：涉及界面和不规则区域的偏微分方程的数值解》，SIAM Front。申请。数学。，33 (2006) ·Zbl 1122.65096号
[22] Monaghan，J.J.，插值的外推B样条，J.Comput。《物理学》，60，253-262（1985）·Zbl 0588.41005号
[23] Nédélec，J.C.，《声学和电磁方程》。调和问题的积分表示，应用数学科学，第144卷（2001），Springer Verlag:Springer Verlag纽约·Zbl 0981.35002号
[24] Peskin，C.S.，《心脏瓣膜周围的流动模式：一种数值方法》，J.Comput。物理。，10, 252-271 (1972) ·Zbl 0244.9202号
[25] Peskin，C.S.，浸没边界法，数值学报。，139 (2002)
[26] Poncet，P.，旋转振荡圆柱后三维尾迹的拓扑方面，流体力学杂志。，517, 27-53 (2004) ·兹比尔1131.76314
[27] Poncet，P.，基于粒子强度交换方案的有限差分模板，用于改进涡流方法，J.Turbul。，7, 1-24 (2006) ·Zbl 1273.76298号
[28] Poncet，P.，直接三维抛物线面元法分析，SIAM J.Numer。分析。，45, 6, 2259-2297 (2007) ·Zbl 1155.65386号
[29] Poncet，P。；希尔德布兰德，R。；科特特，G.-H。；Koumoutsakos，P.，《圆柱尾迹最佳减阻的空间分布控制》，J.流体力学。，599, 111-120 (2008) ·Zbl 1151.76444号
[30] Sonnendrücker，E。；罗氏，J。；Bertrand，P。；Ghizzo，A.，Vlasov方程数值求解的半拉格朗日方法，J.Compute。物理。，149, 2, 201-220 (1998) ·Zbl 0934.76073号
[31] 施瓦茨，P。；巴拉德，M。；科尔拉，P。；Ligocki，T.，三维热方程和泊松方程的笛卡尔网格嵌入边界法，J.Compute。物理。，211, 531-550 (2006) ·Zbl 1086.65532号
[32] Sweet，R.，循环约简算法的并行和向量变体，SIAM J.Sci。统计计算。，9, 761-766 (1988) ·Zbl 0651.65019号
[33] Uhlmann，M.，《模拟颗粒流的直接强迫浸没边界法》，J.Compute。物理。，209, 448-476 (2005) ·Zbl 1138.76398号
[34] Ploumhans，P。；Winckelman，G.S.，《普通几何钝体粘性流高分辨率模拟的涡方法》，J.Compute。物理。，165, 354-406 (2000) ·Zbl 1006.76068号
[35] 徐，S。；Wang，Z.J.，三维流动模拟中浸没界面法跳跃条件的系统推导，SIAM J.Sci。计算。，27, 1948-1980 (2006) ·Zbl 1136.76346号
[36] Xu，S.，在不可压缩粘性流中模拟刚性物体规定运动的浸入式界面方法，J.Comput。物理。，227, 5045-5071 (2008) ·Zbl 1388.76280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。