首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 672 毫秒
1.
粘性不可压流的变分多尺度数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
在变分多尺度的理论框架内,将待求解的各个物理量分解到"粗"、"细"两种尺度上.在"细"尺度上采用"泡"函数作为近似函数,通过Petrov-Galerkin方法得到"细"尺度上的近似解;然后引入求解"粗"尺度方程所需的稳定项及与其相适应的稳定化因子;最后运用有限元方法求解"粗"、"细"两种尺度耦合的整体变分多尺度方程,得到有限元近似解.数值算例表明,该处理方法成功地消除了数值求解粘性不可压Navier-Stokes方程过程中,由对流占优和速度-压力失耦引起的数值伪振荡;所引入的稳定化因子适用于结构网格及非结构网格上的数值计算.  相似文献   

2.
基于非结构网格,给出模拟两相流的统一间断有限元框架.其中,不可压Navier-Stokes方程采用IPDG(Interior penalty discontinuous Galerkin)方法求解;Level Set方程采用RKDG(Runge-Kutta discontinuous Galerkin)方法求解.方腔驱动流在不同Re数时的数值结果验证了该方法在单相流动中的有效性.气泡上升过程的模拟结果表明:该方法避免了重新初始化,且计算量小、实施简单,可有效求解具有运动界面的不可压两相流问题.  相似文献   

3.
丁琪  尚月强 《计算物理》2020,37(1):10-18
基于两重网格离散和区域分解技巧,提出三种求解非定常Navier-Stokes方程的有限元并行算法.算法的基本思想是在每一时间迭代步,在粗网格上采用Oseen迭代法求解非线性问题,在细网格上分别并行求解Oseen、Newton、Stokes线性问题以校正粗网格解.对于空间变量采用有限元离散,时间变量采用向后Euler格式离散.数值实验验证了算法的有效性.  相似文献   

4.
基于Hermite多项式的C1型单元构造复杂,限制了最小二乘有限元法的应用.引入高阶光滑的非均匀有理B样条作为基函数简化C1型单元构造,提出求解黏性不可压流动Navier-Stokes方程的最小二乘等几何方法.用Newton法或Picard法对Navier-Stokes方程线性化,用线性化偏微分方程的余量定义最小二乘泛函,导出最小二乘变分方程,用NURBS构造高阶光滑的有限维空间来近似速度场和压力场.计算表明:本文方法计算的二维顶盖驱动流数值解能准确描述流动状况,计算的二维通道内圆柱绕流全局质量损失由最小二乘有限元法的6%降为0.018%,该方法可用于Navier-Stokes方程的求解,并且具有较好的质量守恒性.  相似文献   

5.
谱元方法求解正方形封闭空腔内的自然对流换热   总被引:6,自引:0,他引:6  
秦国良  徐忠 《计算物理》2001,18(2):119-124
提出谱元方法计算正方形截面封闭空腔内的自然对流问题,具体求解了原始变量速度和压力的不可压Navier-Stokes方程和温度方程,所有的求为量均采用Chebyshev谱逼近,Navier-Stokes方程和温度方程的时间离散采用时间分裂法,非线性项用4阶Runge-Kutta法,扩散项用Crank-Nicolson半隐方法,获得了与文献发表的基准解较一致的计算结果。  相似文献   

6.
流动数值模拟中一种并行自适应有限元算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
周春华 《计算物理》2006,23(4):412-418
给出了一种流动数值模拟中的基于误差估算的并行网格自适应有限元算法.首先,以初网格上获得的当地事后误差估算值为权,应用递归谱对剖分方法划分初网格,使各子域上总体误差近似相等,以解决负载平衡问题.然后以误差值为判据对各子域内网格进行独立的自适应处理.最后应用基于粘接元的区域分裂法在非匹配的网格上求解N-S方程.区域分裂情形下N-S方程有限元解的误差估算则是广义Stokes问题误差估算方法的推广.为验证方法的可靠性,给出了不可压流经典算例的数值结果.  相似文献   

7.
刘世兴  刘畅  郭永新 《物理学报》2011,60(6):64501-064501
在Birkhoff意义下研究了非线性不可积Hamilton系统——Hénon-Heiles方程的离散变分计算方法,并和辛算法及Runge-Kutta方法相比较,说明在Birkhoff意义下采用离散变分算法研究非线性不可积系统的动力学行为是合理和可行的. 关键词: Hénon-Heiles方程 离散变分方法 自治Birkhoff方程  相似文献   

8.
杨晓成  尚月强 《计算物理》2017,34(6):657-665
基于两重网格离散方法,提出三种求解大雷诺数定常Navier-Stokes方程的两水平亚格子模型稳定化有限元算法.其基本思想是首先在一粗网格上求解带有亚格子模型稳定项的Navier-Stokes方程,然后在细网格上分别用三种不同的校正格式求解一个亚格子模型稳定化的线性问题,以校正粗网格解.通过适当的稳定化参数和粗细网格尺寸的选取,这些算法能取得最优渐近收敛阶的有限元解.最后,用数值模拟验证三种算法的有效性.  相似文献   

9.
不可压Navier-Stokes方程是流体力学的基本控制方程,其高精度数值模拟具有重要的科学意义.本综述性文章回顾了求解Navier-Stokes方程的投影方法,重点介绍了时空一致四阶精度的GePUP方法.该方法用一个广义投影算子对不可压Navier-Stokes方程进行了重新表述,使得投影流速的散度由一个热方程控制,保持了UPPE方法的优点.与UPPE方法不同的是, GePUP方法的推导不依赖于Leray-Helmholtz投影算子的各种性质,并且GePUP表述中的演化变量无需满足散度为零的条件,因此数值近似Leray-Helmholtz投影算子的误差对精度和稳定性的影响非常透明.在GePUP方法中,时间积分和空间离散是完全解耦的,因此对这两个模块都能以"黑匣子"的方式自由替换.时间积分模块的灵活性实现了时间上的高阶精度,并使得GePUP算法能同时适用于低雷诺数流体和高雷诺数流体.空间离散模块的灵活性使得GePUP算法能很好地适应不规则边界.理论分析和数值测试结果都显示,相对于二阶投影方法, GePUP方法无论在精度上还是效率上都具有巨大优势.  相似文献   

10.
基于两重网格离散和区域分解技术,提出数值求解带阻尼项定常Navier-Stokes方程的三种并行两水平有限元算法。其基本思想是首先在粗网格上求解完全的非线性问题,以获得粗网格解,然后在重叠的局部细网格子区域上并行求解Stokes、 Oseen和Newton线性化的残差问题,最后在非重叠的局部细网格子区域上校正近似解。数值算例验证了算法的有效性。  相似文献   

11.
于欣 《计算物理》1986,3(2):217-226
本文对于一大类数值求解二维Navier-Stokes方程边值问题的有限元格式给出了零散度空间Vh的一组简单基函数,讨论了速度的数值误差对压力的数值解的影响,并提出一个改进算法。  相似文献   

12.
尚月强  何银年 《计算物理》2011,28(2):181-187
基于完全重叠型区域分解技巧,提出三种求解非定常Navier-Stokes方程的有限元并行算法.其基本思想是首先对空间施行完全重叠区域分解,然后各个处理器使用向后Euler格式独立并行求解关于时间t的常微分方程;对于非线性的对流项,分别采用半隐格式和全隐格式进行处理.算法中每个处理器所负责的子问题是一个全局问题,它定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得算法实现简单,通信需求少.数值算例验证了算法的有效性及其良好的并行性能.  相似文献   

13.
刘永庆  程荣军  葛红霞 《中国物理 B》2013,22(10):100204-100204
The present paper deals with the numerical solution of the coupled Schrdinger-KdV equations using the elementfree Galerkin(EFG) method which is based on the moving least-square approximation.Instead of traditional mesh oriented methods such as the finite difference method(FDM) and the finite element method(FEM),this method needs only scattered nodes in the domain.For this scheme,a variational method is used to obtain discrete equations and the essential boundary conditions are enforced by the penalty method.In numerical experiments,the results are presented and compared with the findings of the finite element method,the radial basis functions method,and an analytical solution to confirm the good accuracy of the presented scheme.  相似文献   

14.
This paper deals with the two-level Newton iteration method based on the pressure projection stabilized finite element approximation to solve the numerical solution of the Navier-Stokes type variational inequality problem. We solve a small Navier-Stokes problem on the coarse mesh with mesh size $H$ and solve a large linearized Navier-Stokes problem on the fine mesh with mesh size $h$. The error estimates derived show that if we choose $h=\mathcal{O}(|\log h|^{1/2}H^3)$, then the two-level method we provide has the same $H^1$ and $L^2$ convergence orders of the velocity and the pressure as the one-level stabilized method. However, the $L^2$ convergence order of the velocity is not consistent with that of one-level stabilized method. Finally, we give the numerical results to support the theoretical analysis.  相似文献   

15.
何银年 《计算物理》2002,19(3):217-220
主要研究了三维外部区域上具有Dirichlet边界条件的非定常Navier-Stokes方程的有限元边界元耦合方法,并分析了这一数值解的收敛速度.  相似文献   

16.
In the following paper, we discuss the exhaustive use and implementation of stabilization finite element methods for the resolution of the 3D time-dependent incompressible Navier–Stokes equations. The proposed method starts by the use of a finite element variational multiscale (VMS) method, which consists in here of a decomposition for both the velocity and the pressure fields into coarse/resolved scales and fine/unresolved scales. This choice of decomposition is shown to be favorable for simulating flows at high Reynolds number. We explore the behaviour and accuracy of the proposed approximation on three test cases. First, the lid-driven square cavity at Reynolds number up to 50,000 is compared with the highly resolved numerical simulations and second, the lid-driven cubic cavity up to Re = 12,000 is compared with the experimental data. Finally, we study the flow over a 2D backward-facing step at Re = 42,000. Results show that the present implementation is able to exhibit good stability and accuracy properties for high Reynolds number flows with unstructured meshes.  相似文献   

17.
The interaction between a fluid and a poroelastic structure is a complex problem that couples the Navier–Stokes equations with the Biot system. The finite element approximation of this problem is involved due to the fact that both subproblems are indefinite. In this work, we first design residual-based stabilization techniques for the Biot system, motivated by the variational multiscale approach. Then, we state the monolithic Navier–Stokes/Biot system with the appropriate transmission conditions at the interface. For the solution of the coupled system, we adopt both monolithic solvers and heterogeneous domain decomposition strategies. Different domain decomposition methods are considered and their convergence is analyzed for a simplified problem. We compare the efficiency of all the methods on a test problem that exhibits a large added-mass effect, as it happens in hemodynamics applications.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号