Hiroaki西川;刘毅 高雷诺数边界层问题的双曲对流扩散格式。 (英语) Zbl 1375.76130号 J.计算。物理学。 352, 23-51 (2018). 摘要:本文讨论了高雷诺数边界层问题的双曲平流扩散格式中的一些问题。对于具有边界层的高雷诺数问题,隐式双曲型平流-扩散求解器的收敛性显著下降。对一维对流扩散模型的问题进行了详细的分析,并讨论了解决方法。其中一个主要发现是,弛豫长度尺度需要与雷诺数成反比,以最小化截断误差并保持双曲扩散格式的耗散。对于一维和二维的对流扩散方程,证明了双曲线格式的精确、稳健和有效的边界层计算。 引用于7文件 MSC公司: 76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010) 76兰特 扩散 关键词:双曲线扩散;网格雷诺数;高雷诺数;有限体积法;隐式解算器 软件:美国M3D PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{H.Nishikawa}和\textit{Y.Liu},J.Compute。物理学。352、23-51(2018年;Zbl 1375.76130) 全文: DOI程序 参考文献: [1] Nishikawa,H.,扩散方程的一阶系统方法。一: 二阶剩余分布方案,J.Compute。物理。,227, 315-352 (2007) ·Zbl 1127.65062号 [2] Nishikawa,H.,扩散方程的一阶系统方法。II: 平流和扩散的统一,J.Comput。物理。,229, 3989-4016 (2010) ·Zbl 1192.65116号 [3] Y.中岛。;Watanabe,N。;Nishikawa,H.,三维流动的双曲线Navier-Stokes解算器,(第54届AIAA航空航天科学会议,第54届美国航空航天科学大会,加利福尼亚州圣地亚哥(2016)),AIAA论文2016-1101 [4] 刘,Y。;Nishikawa,H.,三维无粘和粘性流动的三阶无粘和二阶双曲Navier-Stokes解算器,(第46届AIAA流体动力学会议,第46届IAAA流体动力学大会,华盛顿特区(2016)),AIAA论文2016-3969 [5] 西川,H。;Liu,Y.,高雷诺数边界层流动的双曲Navier-Stokes方法,(第55届AIAA航空航天科学会议,第55届IAAA航空航天科技会议,德克萨斯州葡萄藤(2017)),AIAA论文2017-0738 [6] 吉罗,V。;Raviart,P.A.,Navier-Stokes方程混合有限元法分析,数值。数学。,33, 235-271 (1979) ·Zbl 0396.65070号 [7] Nishikawa,H.,扩散的一阶、二阶和三阶有限体积格式,J.Compute。物理。,256, 791-805 (2014) ·兹比尔1349.65380 [8] 罗伊,P.L。;Arora,M.,色散波的基于特征的方案I.光滑解的特征方法,Numer。方法部分差异。Equ.、。,9, 459-505 (1993) ·Zbl 0787.65066号 [9] Lowrie,R.B。;Morel,J.E.,《具有刚性松弛的双曲型方程组的方法》,Int.J.Numer。《液体方法》,40,413-423(2002)·Zbl 1019.76029号 [10] 托罗,E.F。;Montecinos,G.I.,《对流-扩散反应方程:双曲化和高阶ADER离散化》,SIAM J.Sci。计算。,36,A2423-A2457(2014)·兹比尔1307.65117 [11] Nishikawa,H.,新一代双曲Navier-Stokes格式:(O(1/H))加速和准确的粘性/热通量,(第20届AIAA计算流体动力学会议论文集。第20届IAAA计算流体力学会议论文集,夏威夷檀香山(2011)),AIAA论文2011-3043 [12] Nishikawa,H.,Navier-Stokes方程的一阶、二阶和三阶有限体积格式,(第七届AIAA理论流体力学会议论文集,AIAA航空与航天论坛和博览会,2014年)。程序。第七届AIAA理论流体力学会议,2014年AIAA航空和航天论坛及博览会,佐治亚州亚特兰大(2014),AIAA论文2014-2091 [13] Nishikawa,H.,一阶、二阶和三阶双曲Navier-Stokes格式的替代公式,(第22届AIAA计算流体动力学会议论文集,第22届美国国际航空协会计算流体动力学大会论文集,德克萨斯州达拉斯(2015)),AIAA论文2015-2451 [14] Y.Nakashima,《私人通信》,2015年。;Y.Nakashima,私人通信,2015年。 [15] Baty,H。;Nishikawa,H.,稳态磁流体动力学中磁重联过程的双曲线方法,孟买。不是。R.阿斯顿。Soc.,459624-637(2016) [16] Nishikawa,H.,平流扩散的一阶、二阶和三阶有限体积格式,J.Compute。物理。,273, 287-309 (2014) ·Zbl 1352.65283号 [17] Shyy,W.,《稳态对流主导流问题的有限差分近似研究》,J.Compute。物理。,57, 415-438 (1985) ·Zbl 0632.76102号 [18] Leonard,B.P.,QUICK和相关对流扩散方案的精度顺序,Appl。数学。型号。,19, 644-653 (1995) ·Zbl 0846.65038号 [19] Hirsch,C.,《内部和外部流动的数值计算》,第2卷(1990年),A Wiley-跨学科出版物·Zbl 0742.76001号 [20] Wesseling,P.,《计算流体动力学原理》(2000),Springer·Zbl 0960.76002号 [21] Nishikawa,H.,基于迎风格式的稳健且准确的粘性离散化-I:基本原理,计算。液体,49,1,62-86(2011年10月)·Zbl 1271.76190号 [22] van Leer,B。;Lee,W.-T。;Powell,K.G.,声波点捕捉,(第九届AIAA计算流体动力学会议(1989年)会议记录),AIAA论文1989-1945 [23] A.卡茨。;Sankaran,V.,一种有效的校正方法,用于获得以节点为中心的非结构化网格的形式上的三阶精确流动求解器,J.Sci。计算。,51, 375-393 (2012) ·Zbl 1439.76111号 [24] 西川,H。;Roe,P.L.,平流扩散的三阶主动通量格式:双曲线扩散,边界条件,牛顿解算器,计算。流体,125,71-81(2016)·Zbl 1390.76499号 [25] Diskin,B。;Thomas,J.T.,无粘流的缺陷修正和多重网格迭代收敛,(第20届AIAA计算流体动力学会议论文集。第20届IAAA计算流体力学会议论文集,夏威夷火奴鲁鲁(2011)),AIAA论文2011-3235 [26] 美国特罗滕贝格。;Oosterlee,C.W。;Schüller,A.,Multigrid(2000),学术出版社 [27] 西川,H。;Y.中岛。;Watanabe,N.,《高频阻尼对隐式粘性解算器迭代收敛的影响》,J.Compute。物理。,348, 66-81 (2017) ·Zbl 1380.76065号 [28] 潘迪亚,M.J。;Diskin,B。;托马斯·J·L。;Frink,N.T.,《改进混合元素网格上USM3D解决方案的收敛性和稳健性》,AIAA J.,54,9,2589-2610(2016年9月) [29] Bazilevs,Y。;Hughes,T.J.R.,流体力学中Dirichlet边界条件的弱强加,计算。流体,36,12-26(2007)·Zbl 1115.76040号 [30] 阿巴斯,Q。;Nordstrom,J.,Navier-Stokes方程的弱与强无滑移边界条件,工程应用。公司。流体,4,1,29-38(2010) [31] Nishikawa,H.,非结构网格上有限体积离散化的保精度边界通量求积,J.Compute。物理。,281, 518-555 (2015) ·Zbl 1352.65432号 [32] 卢·J。;刘,X。;罗,H。;Nishikawa,H.,非结构化网格上双曲扩散方程的重构间断Galerkin方法,(第55届AIAA航空航天科学会议,第55届IAAA航空航天科技会议,德克萨斯州葡萄藤(2017)),AIAA论文2017-0310 [33] Nishikawa,H.,《超越界面梯度:构建扩散方案的一般原则》,(第40届AIAA流体动力学会议议事录和附件,第40届IAAA流体动力学大会议事录和展览,芝加哥(2010)),AIAA论文2010-5093 [34] 西川,H。;Roe,P.L.,关于Navier-Stokes方程的高阶波动分裂格式,(Groth,C.;Zingg,D.W.,计算流体动力学2004(2004),Springer-Verlag),799-804 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。