×
卢卡·博纳文图拉;恩里克·D·费尔南德斯·尼托。;何塞·加雷斯·迪亚斯;格拉迪斯·纳博纳·雷纳

具有局部可变层数和半隐式时间离散化的多层浅水模型。 （英语） Zbl 1392.76012号

J.计算。物理学。 364, 209-234 (2018).
总结：我们提出了多层浅水模型离散化方法的扩展，旨在使其在海岸水流的实际应用中更加灵活有效。提出了一种新的离散化方法，其中允许在计算域的不同区域改变垂直层数及其分布。此外，时间离散采用了半隐式格式，大大提高了亚临界状态的效率。我们表明，在多层浅水模型应用合理的典型情况下，所产生的离散化不会引入任何主要的虚假特征，并允许再次大幅降低复杂测深区域的计算成本。作为所提技术潜力的一个示例，给出了该技术在泥沙输移问题中的应用，表明与标准离散化方法相比有了显著改进。

引用于15文件

MSC公司：

76D50型 粘性流体中的分层效应
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
86A05型 水文学、水文学、海洋学

关键词：

半隐式方法;多层方法;深度平均模型;质量交换;泥沙输移

软件：

TR-BDF2型
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.Bonaventura}等人，《计算杂志》。物理学。364209--234（2018；Zbl 1392.76012）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] 阿德克罗夫特，A.J。；希尔，C.N。；Marshall，J.C.，用高度坐标海洋模型中的削波单元表示地形，周一。《天气评论》，125，2293-2315，（1997）
[2] Audusse，E.，多层圣维南模型：推导和数值验证，离散Contin。动态。系统。，序列号。B、 189-214年5月2日，（2005年）·Zbl 1075.35030号
[3] 奥杜斯，E。；Benkhaldoun，F。；圣玛丽，J。；Seaid，M.，移动床上的多层圣维南方程，离散Contin。动态。系统。，序列号。B、 第15、4、917-934页，（2011年）·Zbl 1230.37102号
[4] 奥杜斯，E。；马里兰州布里斯托。；伯沙姆，B。；Sainte-Marie，J.，一种多层圣维南系统，用于浅水流动的质量交换。推导和数值验证，ESAIM:数学。模型。数字。分析。，45, 169-200, (2011) ·Zbl 1290.35194号
[5] 奥杜斯，E。；马里兰州布里斯托。；Decene，A.，多层Saint-Venant模型对三维自由表面流动的数值模拟，国际期刊Numer。方法流体，56，3，331-350，（2008）·Zbl 1139.76036号
[6] 奥杜斯，E。；马里兰州布里斯托。；佩兰蒂，M。；Sainte-Marie，J.，多层模型对密度分层流的静水压Navier-Stokes系统的近似：动力学解释和数值解，J.Compute。物理。，230, 9, 3453-3478, (2011) ·Zbl 1316.76055号
[7] R.E.银行。；库伦，W.M。；Fichtner，W。；Grosse，E.H。；Rose，D.J。；Smith，R.K.，《硅器件和电路的瞬态模拟》，IEEE Trans。电子器件，32，1992-2007，（1985）
[8] 伯曼，A。；Plemmons，R.，《数学科学中的非负矩阵》（1994），工业和应用数学学会·兹伯利0815.15016
[9] 布雷克·R。；Boudra，D.，在等密度和等压坐标下制定的涡流分辨率海洋模型中的风驱动旋转，J.Geophys。海洋研究，91，7611-7621，（1986）
[10] Boittin，L.，《河流水力学建模中不确定性量化的数值方法评估》，（2015），米兰理工大学硕士论文
[11] Bonaventura，L.，一种使用高度坐标的半隐式半拉格朗日格式，用于非静力和全弹性大气流动模型，J.Compute。物理。，158186-213（2000年）·Zbl 0963.76058号
[12] Bonaventura，L。；Redler，R。；Budich，R.，《地球系统建模2：算法、代码基础设施和优化》（2012），纽约斯普林格出版社
[13] Bonaventura，L。；Ringler，T.，《C型交错测地Delaunay网格上离散浅水模型的分析》，孟买。《天气评论》，1332351-2373，（2005）
[14] Bonaventura，L。；Della Rocca，A.，TR-BDF2方法的无条件强稳定性保持扩展，科学杂志。计算。，70, 2, 859-895, (2017) ·Zbl 1361.65046号
[15] 博斯卡里诺，S。；费尔贝特，F。；Russo，G.，含时偏微分方程的高阶半隐式格式，J.Sci。计算。，68、3、975-1001（2016年9月）·Zbl 1353.65075号
[16] Bryan，K.，《研究世界海洋环流的数值方法》，J.Compute。物理。，4, 347-376, (1969) ·Zbl 0195.55504号
[17] Castro Díaz，M.J。；费尔南德斯·尼托，E.D。；Ferreiro，A.M.，浅水方程中的泥沙输移模型和高阶有限体积法的数值方法，计算。流体，37，3，299-316，（2008）·Zbl 1237.76082号
[18] Casulli，V.，等密度坐标下三维自由表面流动的数值模拟，国际期刊数字。液体方法，25，645-658，（1997）·Zbl 0893.76050号
[19] 卡苏利，V。；Cattani，E.，三维浅水流半隐式方法的稳定性、准确性和效率，计算。数学。申请。，27, 4, 99-112, (1994) ·Zbl 0796.76052号
[20] 卡苏利，V。；Cheng，R.T.，三维浅水流动的半隐式有限差分方法，国际数值杂志。液体方法，15，6，629-648，（1992）·Zbl 0762.76068号
[21] 卡苏利，V。；Walters，R.A.，基于浅水方程的非结构化网格三维模型，Int.J.Numer。液体方法，32，331-348，（2000）·Zbl 0965.76061号
[22] 卡苏利，V。；Zanolli，P.，《环境问题非静水压自由表面流动的半隐式数值模拟》，数学。计算。型号。，3611131-1149，（2002年）·Zbl 1027.76034号
[23] Decene，A。；Bonaventura，L。；米利奥，E。；Saleri，F.，《天然河流水力学断面平均浅水方程的渐近推导》，数学。模型方法应用。科学。，387-417年3月19日（2009年）·Zbl 1207.35092号
[24] Durran，D.R.，地球物理流体动力学波动方程的数值方法，（2013），Springer Science&Business Media
[25] 费尔南德斯·尼托，E.D。；Garres-Díaz，J。；Mangeney，A。；Narbona-Reina，G.，《具有（mu（I）流变性的干颗粒流多层浅层模型：在易侵蚀床上颗粒崩塌的应用》，J.流体力学。，798, 643-681, (2016) ·Zbl 1422.76192号
[26] 费尔南德斯·尼托，E.D。；科内，E.H。；Rebollo Chacón，T.，《流体静力Navier-Stokes方程的多层方法：一个特殊的弱解》，J.Sci。计算。，60, 2, 408-437, (2014) ·Zbl 1299.76134号
[27] Garegnani，G。；罗萨蒂，G。；Bonaventura，L.，《移动床上的自由表面流动：耦合和解耦方法的数学分析和数值模拟》，Commun。申请。Ind.数学。，1, 3, (2011) ·Zbl 1329.76360号
[28] Garegnani，G。；罗萨蒂，G。；Bonaventura，L.，关于基于前代模型的流动河床水流模拟的有效性范围，J.Hydraul。研究，51，380-391，（2013）
[29] 吉拉尔多·F·X。；Kelly，J.F。；Constantinescu，E.M.，《三维非静力统一大气模型（NUMA）的隐式显式公式》，SIAM J.Sci。计算。，35, (2013) ·Zbl 1280.86008号
[30] 毛重，E.S。；Bonaventura，L。；Rosatti，G.，《自由表面模型保守平流方案中连续性的一致性》，国际期刊Numer。液体方法，38，307-327，（2002）·Zbl 1009.76063号
[31] Haidvogel博士。；Wilkin，J。；Young，R.，使用sigma和正交曲线坐标的半光谱原始方程海洋环流模型，J.Compute。物理。，94, 151-185, (1991) ·Zbl 0718.76077号
[32] Haney，R.L.，关于西格玛坐标海洋模型中陡峭地形上的压力梯度力，J.Phys。海洋学家。，21, 610-619, (1991)
[33] 何西阿，M.E。；Shampine，L.F.，TR-BDF2的分析与实施，应用。数字。数学。，20, 21-37, (1996) ·兹比尔0859.65076
[34] 肯尼迪，C.A。；Carpenter，M.H.，对流-扩散-反应方程的可加Runge-Kutta格式，应用。数字。数学。，44, 139-181, (2003) ·Zbl 1013.65103号
[35] Lambert，J.D.，常微分系统的数值方法，（1991），威利·Zbl 0745.65049号
[36] Nickalls，R.W.D.，95.60，当所有根都是实数时多项式的新界，数学。天然气。，95, 534, 520-526, (2011)
[37] 罗萨蒂，G。；Bonaventura，L。；Deponti，A。；Garegnani，G.，《截面平均自由表面流建模的精确高效半隐式方法》，国际期刊Numer。《液体方法》，65，448-473，（2011）·Zbl 1428.76138号
[38] Tumolo，G。；Bonaventura，L.，自适应数值天气预报的半隐式半拉格朗日DG框架，Q.J.R.Meteorol。社会学，1412582-2601，（2015）
[39] Tumolo，G。；Bonaventura，L。；Restelli，M.，半隐式，半拉格朗日，第页-浅水方程的自适应间断Galerkin方法，J.Compute。物理。，232, 46-67, (2013) ·Zbl 1291.65305号
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。