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使用动力学简化的局部Navier-Stokes方程进行欠分辨率非定常不可压缩流计算的带人工耗散的优化有限差分方法。 (英语) Zbl 1411.76098号

小结:介绍了在较粗网格上使用的欠分辨率非定常不可压缩流计算。动力学简化局部Navier-Stokes(KRLNS)方程是处理非定常不可压缩流动的一种新方法,它适用于非定常的不可压缩流,无需子迭代,并且能够捕捉正确的瞬态行为。为了稳定计算并获得高精度,采用高阶标准和优化类型的中心差分法(FDM)以及人工耗散或空间滤波器对KRLNS方程进行离散,并采用四级龙格库塔法进行积分。在较粗的规则网格上对二维双周期剪切层进行了数值模拟,并将计算结果与在较细网格上获得的结果进行了比较。基于区域分解方法,在具有4个GPU的多GPU(Tesla K40)系统上实现了并行计算,并研究了加速问题。结果表明,优化型FDM得到的解比标准型FDM的解更精确,特别是对于较粗的网格,而且该方法易于并行计算,并根据使用的GPU数量获得较大的加速度。

理学硕士:

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65日元10 特定类别建筑的数值算法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Tang H.S.,Sotiropoulos F.非定常不可压Navier-Stokes方程的分步人工压缩格式,2007年;第36:974-86页。;Tang H.S.,Sotiropoulos F.非定常不可压Navier-Stokes方程的分步人工压缩格式,2007年;36:974-86. ·Zbl 1194.76186号
[2] 波洛克,S。;Ansumali,S。;Karlin,I.V.,用于模拟不可压缩粘性流的动力学简化局部Navier-Stokes方程,Phys Rev E,76,文章066704 pp.(2007)
[3] 卡林,I.V。;Tomboulides,A.G。;Frouzakis,C.E。;Ansumali,S.,《动力学简化局部Navier-Stokes方程:流体动力学的替代方法》,《物理评论E》,第74期,第035702页,(2006)
[4] Clausen,J.R.,《不可压缩流实验模拟的人工压缩性熵阻尼形式》,Phys Rev E,87,第013309页,(2013)
[5] Ohwada,T。;Asinari,P.,《重访人工压缩性方法:不可压缩Navier-Stokes方程的渐近数值方法》,《计算物理杂志》,229,5,1698-1723(2010)·Zbl 1329.76063号
[6] Chorin,A.J.,解决不可压缩粘性流动问题的数值方法,《计算物理杂志》,2,12-26(1967)·Zbl 0149.44802号
[7] Wolf-Gladrow,D.A.,《格子格子自动机和格子boltzmann模型》(2000),施普林格·Zbl 0999.82054号
[8] Orszag S.A.伪谱和谱近似的比较。学生应用数学1972:51253-9。;Orszag S.A.伪谱和谱近似的比较。学生应用数学1972:51253-9。
[9] Satofuka N.、Morinishi K.、Tanno T.、Hashimoto T.、Yasuda T.、Tanaka Y.非定常粘性不可压缩流动的局部计算方法比较。Model Simul Optim科技2014:211-23。;Satofuka N.、Morinishi K.、Tanno T.、Hashimoto T.、Yasuda T.、Tanaka Y.非定常粘性不可压缩流动的局部计算方法比较。Model Simul Optim科技2014:211-23·Zbl 1329.76066号
[10] 桥本,T。;塔诺,I。;田中,Y。;Morinishi,K。;Satofuka,N.,在GPU上使用动力学简化的局部Navier-Stokes方程模拟双周期剪切层,计算流体,88,715-718(2013)·Zbl 1391.76101号
[11] 桥本,T。;塔诺,I。;Yasuda,T。;田中,Y。;Morinishi,K。;Satofuka,N.,在GPU上使用动力学简化的局部Navier-Stokes方程对非定常粘性不可压缩流动进行高阶数值模拟,计算流体,110,108-113(2015)·Zbl 1390.76718号
[12] 桥本,T。;Yasuda,T。;塔诺,I。;田中,Y。;Morinishi,K。;Satofuka,N.,使用动力学简化的局部Navier-Stokes方程对非定常不可压缩流进行Multi-GPU并行计算,计算流体,167,215-220(2018)·Zbl 1390.76571号
[13] A.詹姆逊。;施密特,W。;Turkel,E.,使用Runge-Kutta时间步进格式通过有限体积方法对Euler方程进行数值求解,AIAA论文,81-1259(1981)
[14] Zingg,D.W.,线性波传播的高精度有限差分方法比较,SIAM科学计算杂志,22,2,476-502(2000)·Zbl 0968.65061号
[15] 转向架,C。;Bailly,C.,流量和噪声计算的一系列低色散和低耗散显式格式,《计算物理杂志》,194194-214(2004)·Zbl 1042.76044号
[16] J.Berland。;博吉,C。;Bailly,C.,《优化显式格式:匹配和边界格式以及四阶Runge-Kutta算法》,(第十届AIAA/CEAS气动声学会议(2004),AIAA),2004-2814
[17] Delorme,Y.T。;普里,K。;诺德斯特龙,J。;林德斯,V。;Dong,S。;Frankel,S.H.,一个简单高效的不可压缩Navier-Stokes解算器,用于截断区域上的非定常复杂几何流,计算流体,150,84-94(2017)·Zbl 1390.76562号
[18] 林德斯,V。;Nordström,J.,《空间中心差分算子的一致最佳波数近似》,《计算机物理杂志》,300,695-709(2015)·Zbl 1349.65566号
[19] Minion,M.L。;Brown,D.L.,欠分辨率二维不可压缩流动模拟的性能,《计算物理杂志》,138734-765(1997)·Zbl 0914.76063号
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