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压力泊松方程的高阶有限元方法——用电边界条件重新计算Navier-Stokes方程。 (英语) Zbl 1506.76098号

摘要:压力泊松方程(PPE)对不可压缩Navier-Stokes方程(NSE)的重新表述通过压力泊松方程和适当的边界条件选择来取代不可压缩性约束。这只产生了速度场的时间演化方程,压力梯度作为非局部算子。因此,基于PPE格式的数值方法是一类在实现高阶方面没有主要限制的方法的代表。本文研究了利用电边界条件(EBC)对特定PPE进行重新计算,在多大程度上可以获得NSE的高阶方法。为此,使用隐式显式(IMEX)时间步长将压力解与速度更新解耦,同时避免抛物线时间步长限制;在空间中使用混合有限元,以捕捉EBC施加的结构。通过数值算例表明,该方法可以在空间和时间上获得至少三阶精度。

MSC公司:

76米10 有限元方法在流体力学问题中的应用
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
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
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