کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6929208 1449358 2018 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A compatible high-order meshless method for the Stokes equations with applications to suspension flows
ترجمه فارسی عنوان
روش متداول با روش بدون سرعتی مناسب برای معادلات استوکس با برنامه های کاربردی برای جریان تعلیق
ترجمه چکیده
یک راه حل عددی پایدار از مشکل استوکس ثابت نیاز به سازگاری بین انتخاب سرعت و تقریب فشار دارد که به طور سنتی برای روش های بدون مشکلی اثبات شده است. در این مقاله، ما در حال ارائه یک تقسیم بندی است که پیوند تقارن فشار برای تقسیم فشار با یک بازسازی سرعت واکنش آزاد برای به دست آوردن سازگاری، بالا مرتبه و اختلاف تقارن مانند اختیاری است که می تواند به طور موثر با روش های چندجملهای جبری متداول حل شود. ما از معیارهای تحلیلی برای نشان دادن همگرایی برابر برای هر دو سرعت و فشار استفاده می کنیم در حالی که حل مشکلات با هندسه های منحنی. برای بررسی مشکلات در تعلیق های چگالی، راه حل برای جریان را به معادلات حرکت برای ذرات آزاد به صورت معلق در یک طرح یکپارچه ضمنی پیوند می دهیم. ترکیبی از دقت بالای مرتب سازی با طرح های کاملا ضمنی اجازه می دهد تا قطع دقیق از نیروهای روانکاری سفت به طور مستقیم از راه حل مشکل استوکس بدون نیاز به معرفی مدل های روانکاری زیر شبکه.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
A stable numerical solution of the steady Stokes problem requires compatibility between the choice of velocity and pressure approximation that has traditionally proven problematic for meshless methods. In this work, we present a discretization that couples a staggered scheme for pressure approximation with a divergence-free velocity reconstruction to obtain an adaptive, high-order, finite difference-like discretization that can be efficiently solved with conventional algebraic multigrid techniques. We use analytic benchmarks to demonstrate equal-order convergence for both velocity and pressure when solving problems with curvilinear geometries. In order to study problems in dense suspensions, we couple the solution for the flow to the equations of motion for freely suspended particles in an implicit monolithic scheme. The combination of high-order accuracy with fully-implicit schemes allows the accurate resolution of stiff lubrication forces directly from the solution of the Stokes problem without the need to introduce sub-grid lubrication models.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 355, 15 February 2018, Pages 310-326
نویسندگان
, , ,