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隐式无正交直接重建方法用于有效的尺度分辨率模拟。 (英语) Zbl 1524.76234号

总结:本研究开发了基于隐式物理域的间断Galerkin(DG)方法,用于在混合曲线网格上进行有效的尺度重求解模拟。隐式方法对于处理计算科学和工程中许多感兴趣的尺度分辨率模拟中的刚性系统至关重要。基于物理域的DG方法可以使用最佳基集实现高阶精度,并在非仿射网格上保持所需的精度。当使用基于求积的DG方法时,混合曲线网格上的严重计算成本掩盖了这些优点,使得隐式缩放模拟难以负担。为了解决这个问题,将无正交直接重建方法(DRM)扩展到隐式DG方法。在这种方法中,广义重建直接在物理域中逼近非线性通量函数,使计算密集型数值积分可以在预处理步骤中进行预计算。DRM算子用于无矩阵方法中的残差计算。DRM算子可以进一步扩展到矩阵显式Krylov子空间方法和预处理的系统矩阵计算。最后,采用A-稳定的Rosenbrock型Runge-Kutta方法实现高阶时间精度。从制造的解决方案到隐式大涡模拟都进行了广泛的验证和确认。计算结果证实,与基于正交的方法相比,该方法显著提高了计算效率,同时能够准确地解析尺度模型模拟难以捕捉到的详细非定常流动特征。

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76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76号06 可压缩Navier-Stokes方程
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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