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一种求解不可压缩粘性流的稳定多域单位分解方法。 (英语) Zbl 1507.76092号

小结:在这项工作中,我们提出了一种新的稳定方法来求解固定重叠网格上的不可压缩Navier-Stokes方程。这种新方法基于单位分解有限元法,它将解场定义为局部场的加权和,并由不同的网格支持。这里,问题的离散弱形式以cG(1)cG(l)稳定形式重新设置,这具有降低对流主导流的网格分辨率要求和允许使用不满足inf-sup条件的速度和压力离散化的双重优点。此外,我们概述了我们在现有分布式并行应用程序中的实现,并确定了提高代码效率的四个关键选项,即:使用缓存来存储映射的正交点和基函数梯度,交叉体积分割算法,使用低阶正交方案,以及调整与接口元素关联的分区权重。基于三个瞬态流动测试(包括2D和3D设置以及低雷诺数和中等雷诺数流动条件),新方法的精度与相同稳定解算器的单网格无边界版本相当。此外,我们还演示了四种实现选项如何具有协同效应,与原始实现相比,将剩余的组装时间降低了一个数量级,并显示出良好的负载平衡特性。

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个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
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