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关于基于物理的Navier-Stokes方程预处理。 (英语) Zbl 1395.65028号

小结:对于中低马赫数流动,我们为保守形式的Navier-Stokes方程开发了一个全隐式格式。在这种流态范围内的模拟产生了刚性波系统,其中慢动力(平流)模式与快声波模式共存。精细边界层中的粘性和热扩散效应也会产生刚度。隐式格式允许在解决平流时间尺度的同时跨越快波现象(或未解决的粘性时间尺度)。在本研究中,我们采用无Jacobian牛顿-克利洛夫(JFNK)方法,并开发了一种新的基于物理的预处理器。为了帮助克服声学模式和平流模式之间的差异导致的数值刚度,在预处理步骤中将控制方程转换为原始变量形式。基于物理的预处理结合了传统的半隐式和基于物理的分裂方法,而不会损失原始系统和预处理系统之间的一致性。由此产生的算法能够通过跟踪问题的动态(平流)时间尺度,有效地解决具有显著热流密度和中等速度流动的低速自然循环问题(M\sim 10^{-4})。

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6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65F08个 迭代方法的前置条件
35季度30 Navier-Stokes方程
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全文: 内政部

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