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高阶对流扩散和Navier-Stokes解算器的稳定时间步长公式。 (英语) Zbl 1521.76825号

小结:我们导出了对流扩散方程高阶显式时间积分的三维稳定时间步长公式。所提出的公式涵盖了时间上的显式一阶、二阶、三阶和四阶Runge-Kutta积分器,以及逆风、中心、二阶、高阶逆风(\(k\)-格式),以及对流项的通量限制器以及扩散项的中心离散化。然后将稳定性规则与对流扩散方程稳定时间步长的数值计算进行了比较,结果表明两者非常吻合。最后,这些公式在有限体积Navier-Stokes代码中实现,并用于指导稳定的时间步长选择,以评估其对Navier-Stokes解算器的适用性。所有测试的案例都显示出稳定的无发散解决方案,并且比普通CFL型稳定性规范有显著改进。尽管它是线性对流扩散方程的基础,但这项工作可以为非线性演化型偏微分方程(如Navier-Stokes方程)的稳定时间步长选择提供一个起点。

MSC公司:

76兰特 扩散
76M99型 流体力学基本方法

软件:

白金汉Py
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全文: 内政部

参考文献:

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