×

三角形上平流扩散问题的能量稳定通量重建方案。 (英语) Zbl 1349.65528号

概述:通量重建(FR)方法统一了非结构化网格的几种著名的高阶格式,包括基于配置的节点不连续Galerkin(DG)方法和所有类型的谱差分(SD)方法,至少对于线性问题是如此。FR方法还允许制定新的计划系列。特别令人感兴趣的是能量稳定的FR格式,也称为Vincent-Castlanguay-Jameson-Huynh(VCJH)格式,它是由单个标量参数化的无限族高阶格式。VCJH格式具有重要的实际意义,因为它们提供了在复杂几何体上进行数值模拟时经常需要的三角形单元的稳定公式。特别地,VCJH格式对于三角形上的线性平流问题是可证明的稳定的,并且作为特例包括基于配置的三角形上的节点DG格式。此外,某些VCJH方案具有Courant-Freedrichs-Lewy(CFL)极限,约为基于配置的节点DG方案的两倍。到目前为止,这些方案主要是在三角形上的纯平流问题的背景下进行分析的。本文首次构造了三角形上平流扩散问题的VCJH格式,并证明了这些格式在所有精度阶下对线性平流扩散的稳定性。此外,本文利用三角网格上的数值实验验证了VCJH格式在线性平流扩散问题和非线性Navier-Stokes方程中的稳定性和准确性。

MSC公司:

65米70 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
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
76F10层 剪切流和湍流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Cockburn,B。;Hou,S。;Shu,C.,守恒定律的Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法IV:多维情况,数学。计算。,54, 545-581 (1990) ·兹伯利0695.65066
[2] Bassi,F。;Rebay,S.,二维欧拉方程的高精度间断有限元解,J.Compute。物理。,138, 251-285 (1997) ·Zbl 0902.76056号
[3] Bassi,F。;Rebay,S.,数值求解可压缩Navier-Stokes方程的高精度间断有限元方法,J.Compute。物理。,131, 267-279 (1997) ·Zbl 0871.76040号
[4] 科普里瓦,D.A。;Kolias,J.H.,可压缩流的保守交错网格Chebyshev多域方法,J.Comput。物理。,125, 244-261 (1996) ·Zbl 0847.76069号
[5] 刘,Y。;Vinokur,M。;Wang,Z.J.,非结构网格的谱差分方法I:基本公式,J.Compute。物理。,216, 780-801 (2006) ·Zbl 1097.65089号
[10] 王,Z。;Gao,H.,包含间断Galerkin的统一提升配置惩罚公式,混合网格上守恒定律的谱体积/差分方法,J.Compute。物理。,228, 8161-8186 (2009) ·兹比尔1173.65343
[11] Yu,M。;Wang,Z.,《利用重构方法进行校正过程中校正与加权函数之间的联系》,J.Scient.Compute。(2012),内政部:10.1007/s10915-012-9618-3·兹比尔1259.65154
[12] 哈加,T。;高,H。;Wang,Z.,三维混合网格上Navier-Stokes方程的高阶统一间断公式,数学。模型。自然现象。,6, 28-56 (2011) ·Zbl 1239.76044号
[14] Nordström,J。;Forsberg,K。;亚当森,C。;Eliasson,P.,有限体积法,非结构化网格和双曲问题的严格稳定性,应用。数字。数学。,45, 453-473 (2003) ·Zbl 1019.65066号
[15] Ham,F.,《使用单纯形叠加改进非结构化有限体积方法的标量传输》,《年度研究简报》,湍流研究中心,NASA-AMES,347-358(2008)
[16] Kreiss,H。;Scherer,G.,双曲型偏微分方程的有限元和有限差分方法,数学。方面。有限元素。第部分。不同。Equat.、。,195-212(1974),出版。数学。威斯康星大学研究中心·Zbl 0355.65085号
[18] 卡彭特,M。;Gottlieb,D。;Abarbanel,S.,《求解双曲型方程组的有限差分格式的时间稳定边界条件:方法论及其在高阶紧致格式中的应用》,J.Compute。物理。,111, 220-236 (1994) ·Zbl 0832.65098号
[19] 卡彭特,M。;Nordström,J。;Gottlieb,D.,任意空间精度的稳定保守界面处理,J.Compute。物理。,148, 341-365 (1999) ·Zbl 0921.65059号
[20] Jameson,A.,《光谱差分法在所有精度等级下稳定性的证明》,J.Scient.Comput。,45, 348-358 (2010) ·兹比尔1203.65198
[21] 文森特,体育。;卡斯通盖,P。;Jameson,A.,一类新的高阶能量稳定通量重建方案,J.Scient.Compute。,47, 50-72 (2011) ·Zbl 1433.76094号
[25] 卡斯通盖,P。;文森特,体育。;Jameson,A.,三角网格守恒定律的一类新的高阶能量稳定通量重建方案,J.Scient.Comput。(2011), http://dx.doi.org/10.1007/s10915-012-9618-3 ·Zbl 1433.76094号
[26] Viviand,H.,气体动力学方程的保守形式,La Recherche Aerospaciale,165-66(1974)·兹比尔0277.76062
[27] Vinokur,M.,《曲线坐标系中气体动力学守恒方程》,J.Compute。物理。,14, 105-125 (1974) ·兹比尔0277.76061
[29] Cockburn,B。;Shu,C.,含时对流扩散系统的局部间断Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,35, 2440-2463 (1998) ·Zbl 0927.65118号
[30] 佩雷尔,J。;Persson,P.,椭圆问题的紧致间断Galerkin(CDG)方法,SIAM J.科学计算。,30, 1806-1824 (2009) ·Zbl 1167.65436号
[31] Arnold,D.,具有间断单元的内部惩罚有限元法,SIAM J.Numer。分析。,19, 742-760 (1982) ·Zbl 0482.65060号
[33] Roe,P.L.,近似黎曼解算器,参数向量和差分格式,J.Compute。物理。,43.357-372(1981年)·兹伯利0474.65066
[34] Rusanov,V.V.,《非定常激波与障碍物相互作用的计算》,J.Compute。数学。物理学。苏联,1261-279(1961)
[35] 拉维亚特,P。;Thomas,J.,二阶椭圆问题的混合有限元方法,数学。方面。有限元素。方法。,292-315 (1977) ·Zbl 0362.65089号
[36] Dubiner,M.,《三角形和其他域上的谱方法》,J.Scient.Comput。,6, 345-390 (1991) ·Zbl 0742.76059号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。