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复杂几何中不可压缩粘性流的隐式非交错笛卡尔网格方法。 (英语) Zbl 1322.76043号

摘要:提出了一种基于离散强迫的笛卡尔网格方法。考虑了速度和压力的非夸张布置。局部离散形式的压力梯度与速度分开添加,使其显式耦合。研究了控制方程的线性和非线性隐式时间积分形式。对线性和双线性重建技术进行了测试,以外推复杂边界附近的速度。本文对倾斜空腔中的旋涡流动、绕圆柱和方形斜柱的流动进行了试验。测试了齐次和非齐次Dirichlet强迫问题。该方法的并行版本应用于单个和多个圆柱体后面的二维到三维过渡流。目前的数值结果与之前记录的结果进行了很好的比较。

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76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
第65年 并行数值计算

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参考文献:

[1] Angot P、Bruneau C H和Frabrie P 1999考虑粘性流中障碍物的惩罚方法。数字。数学。81: 497-520 ·Zbl 0921.76168号
[2] Armfield S W 1991交错网格和非交错网格上Navier-Stokes方程的有限差分解。计算。液体20:1-17·Zbl 0731.76044号
[3] Arthurs K M、Moore L C、Peskin C S、Pitman E B和Layton H E 1998使用浸没边界法模拟小动脉流动和质量传输。J.计算。物理学。147: 402-440 ·Zbl 0936.76062号
[4] Balaras E 2004在大型模拟中,使用固定笛卡尔网格上的外力场对复杂边界进行建模。计算。液体33(3):375-404·Zbl 1088.76018号
[5] Barton I E和Kirby R 2000有限差分格式,用于解决非交错网格上的流体流动问题。国际期刊数字。方法液体33:939-959·Zbl 0985.76062号
[6] Berthelsen P A和Ytrehus T 2007使用浸没界面法分层光滑两相流。计算。流体36(7):1273-1289·Zbl 1194.76172号
[7] Borazjani I、Ge L和Sotiropoulos F 2008模拟流体-结构与复杂三维刚体相互作用的曲线浸没边界法。J.计算。物理学。227 (16): 7587-7620 ·兹比尔1213.76129
[8] Bottino D C 1998在浸没边界法的背景下对粘弹性网络和单元变形进行建模。J.计算。物理学。147: 86 ·Zbl 0933.74077号
[9] Demirdíići、Lilekć和PerićM 1992非正交网格的流体流动和传热试验问题:基准解。国际期刊数字。方法。液体15:329-354·Zbl 0825.76631号
[10] Denaro F M和Sarghini F 2002在非结构网格上采用浸入边界法进行二维透射流模拟。国际期刊数字。方法流体38:1133-1158·Zbl 1094.76539号
[11] der Wijngaart R J F V 1990计算流体动力学中的复合网格技术和自适应网格细化。报告CLaSSiC-90-97
[12] Fadlun E A、Verzicco R、Orlandi P和Mohd-Yusof J 2000三维复杂流动模拟的浸没边界有限差分组合方法。J.计算。物理学。161 (1): 35-60 ·Zbl 0972.76073号
[13] Fauci L J 1990振荡丝状体的相互作用a计算研究。J.计算。物理学。86: 294 ·Zbl 0682.76105号
[14] Ferziger J H和PerićM 1996流体动力学计算方法。弹簧95-106·Zbl 0869.76003号
[15] Fogelson A L和Peskin C S 1988在悬浮颗粒存在的情况下求解三维斯托克斯方程的快速数值方法。J.计算。物理学。79: 50 ·Zbl 0652.76025号
[16] Ge L和Sotiropoulos F 2007在具有复杂浸没边界的曲线域中求解三维非定常不可压缩Navier-Stokes方程的数值方法。J.计算。物理学。225 (2): 1782-1809 ·Zbl 1213.76134号
[17] Gilmanov A和Acharya S 2008模拟三维流体-结构相互作用问题的混合浸没边界和材料点方法。国际期刊数字。方法液体56:2151-2177·Zbl 1388.76249号
[18] Goldstein D、Handler R和Sirovich L 1993用外力场模拟无滑移流动边界。J.计算。物理学。105: 354-366 ·Zbl 0768.76049号
[19] Huang W-X和Sung H J 2009流体-柔性结构相互作用的浸没边界法。计算。方法应用。机械。工程198(33-36):2650-2661·Zbl 1228.74105号
[20] Iacarino G和Verzicco R 2003用于湍流模拟的浸没边界技术。申请。机械。第56版:331-347
[21] Kim D和Choi J 2000混合非结构网格上非定常不可压缩流动的二阶时间精确有限体积法。J.计算。物理学。162:411-428·Zbl 0985.76060号
[22] Kim J、Kim D和Choi H 2001复杂几何形状流动模拟的浸没边界有限体积法。J.计算。物理学。171 (1): 132-150 ·Zbl 1057.76039号
[23] Kim J和Moin P 1985分数步法在不可压缩Navier-Stokes方程中的应用。J.计算。物理学。59: 308-323 ·兹伯利0582.76038
[24] Kirkpatrick M P、Armfield S W和Kent J H 2003交错三维笛卡尔网格上Navier-Stokes方程解的曲线边界表示。计算杂志。物理学。184: 1-36 ·Zbl 1118.76350号
[25] LabbéD F L和Wilson P A 2003对展向长度对圆柱三维尾迹影响的数值研究。流体力学杂志。,476: 303-334
[26] Lai M-C和Peskin C S 2000一种浸入式边界法,具有形式上的二阶精度和降低的数值粘性。J.计算。物理学。160: 705-719 ·Zbl 0954.76066号
[27] Li C W和Wang L L 2004一种用于钝体周围流动的浸没边界有限差分法。国际期刊数字。方法流体46:85-107·Zbl 1060.76557号
[28] Majumdar S、Iaccarino G和Durbin P 2001 Rans具有自适应结构化边界不一致网格的解算器。年度研究简报353-366
[29] Maruoka A 2003使用嵌合体方法对旋转物体周围的流动进行有限元分析。国际期刊计算。流体动力学。17: 289-297 ·Zbl 1043.76520号
[30] McQueen D M和Peskin C S 1997共享内存并行向量实现浸没边界法,用于计算哺乳动物心脏跳动时的血流。J.超级计算机。11: 213
[31] Mittal R和Iacarino G 2005浸没边界法。每年。流体力学版次。37: 239-261 ·Zbl 1117.76049号
[32] Mittal S和Kumar B 2003流经旋转气缸。J.流体力学。476: 303-334 ·Zbl 1163.76442号
[33] Mohd-Yosuf J 1997复杂几何形状流动模拟的浸没边界/b样条组合方法。年度研究简报317-328
[34] Peskin C S 1972心脏瓣膜周围的流动模式:一种数值方法。计算物理杂志10(2):252-271·Zbl 0244.9202号
[35] Rhie C M和Chow W L 1983对带有后缘分离的孤立翼型的湍流进行了数值研究。美国汽车协会期刊21:1525-1532·兹伯利0528.76044
[36] Saiki E M和Biringen S 1996均匀流中圆柱的数值模拟:虚拟边界法的应用。J.计算。物理学。123: 450-465 ·Zbl 0848.76052号
[37] Sohankar A、Norberg C和Davidson L 1998低雷诺数绕方形柱体迎角流动:阻塞、涡脱落开始和出口边界条件的研究。国际期刊数字。方法。液体26:39·Zbl 0910.76067号
[38] Stone H L 1968多维偏微分方程隐式近似的迭代解法。SIAM J.数字。分析。5: 530-558 ·Zbl 0197.13304号
[39] Tai C、Zhao Y和Liew K 2005使用带重叠网格的浸没物体法并行计算运动刚体周围的非定常不可压缩粘性流。J.计算。物理学。207 (1): 151-172 ·Zbl 1177.76247号
[40] Tau E Y 1994任意区域中不可压缩Navier-Stokes方程的二阶投影方法。J.计算。物理学。115: 147-152 ·Zbl 0811.76064号
[41] Tseng Y-H和Ferziger J H 2003复杂几何形状流动的幽灵细胞浸没边界法。J.计算。物理学。192 (2): 593-623 ·兹比尔1047.76575
[42] Tucker P G和Pan Z 2000不可压缩粘性流的笛卡尔切割单元法。申请。数学。模型1。24: 591-606 ·Zbl 1056.76059号
[43] Tyagi M和Acharya S 2005使用浸没边界法对复杂和移动刚性几何体中的湍流进行大涡模拟。国际期刊数字。方法液体48:691-722·Zbl 1072.76035号
[44] Unverdi S O和Tryggvason G 1992粘性、不可压缩、多流体流动的前置跟踪方法。J.计算。物理学。100: 250-37 ·Zbl 0758.76047号
[45] Verma A K和Eswaran V 1999非交错网格上Navier-Stokes方程的重叠控制体积法。国际期刊数字。方法。液体30:279-308·Zbl 0948.76049号
[46] Verzicco R、Iacarino G、Fatica M和Orlandi P 2000使用浸没边界法在叶轮搅拌槽中的流动。年度研究简报251-261
[47] 威廉姆森C 1988圆柱尾迹向三维过渡过程中存在两个阶段。物理学。液体31:3165-3168
[48] 威廉姆森C 1996圆柱尾迹中的旋涡动力学。每年。流体力学版次。28: 477-539
[49] Xia G,Zhao Y和Yeo J 2009使用浸没膜方法对机械心脏瓣膜中的三维非定常流动和流体-结构相互作用进行并行非结构化多重网格模拟。计算。液体38(1):71-79·Zbl 1237.76223号
[50] Yang J和Stern F 2009用于波-体相互作用的夏普界面浸没边界/水平设置方法。J.计算。物理学。228 (17): 6590-6616 ·Zbl 1261.76040号
[51] Ye T、Mittal R、Udaykumar H S和Shyy W 1999复杂浸没边界粘性不可压缩流的精确笛卡尔网格法。J.计算。物理学。第156页:第209-240页·Zbl 0957.76043号
[52] Yoon D-H、Yang K-S和Choi C-B 2010年以入射角流过方形圆柱体。物理学。液体22:043603(1-11)·Zbl 1190.76135号
[53] Zhang S-L 1997 Gpbi-cg:基于bi-cg的求解非对称线性系统的广义乘积型方法。SIAM J.科学。计算。18: 537-551 ·Zbl 0872.65023号
[54] Zhang X、Ni S和He G 2008非结构嵌合体网格上的压力校正方法及其应用。计算。液体37:993-1010·Zbl 1237.76095号
[55] Zhu L和Peskin C 2003流动肥皂膜中两个细丝的相互作用。物理学。液体15:128-136·Zbl 1186.76611号
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