کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6930480 867538 2016 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A semi-implicit spectral method for compressible convection of rotating and density-stratified flows in Cartesian geometry
ترجمه فارسی عنوان
روش طیفی نیمه ضمنی برای تراکم پذیری جریانهای چرخشی و تراکم طبقه بندی شده در هندسه دکارت
کلمات کلیدی
روش طیفی، کنسانتره فشرده
ترجمه چکیده
در این مقاله، روش طیفی نیمه ضمنی "طبقه بندی شده" را برای مطالعه تراکم فشاری در هندسه دکارتی توصیف کردیم. مجموعه کامل معادلات هیدرودینامیکی فشرده سازی در فرم های محافظه کار حل می شود. طرح عددی دقیق و کارآمد است و بر مبنای تبدیل سریع طیفی فوریه / گنز / کروم در جهت افقی، تبدیل طیفی چبیشف یا تفاضل محدودیت دوم در جهت عمودی و طرح دوم نیمه ضمنی در زمان حرکت خطی مقررات. ما بررسی روایی هر دو طرح کاملا شبه طیفی و طرح مخلوط اختلاط محدود با استفاده از مطالعه پدیده شتاب سنج با مطالعه شروع ظهور تراکم پذیری. تفاوت تعداد بحرانی رلیه بین نتایج عددی ما و تحلیل پایداری خطی در دو درصد است. علاوه بر این، تعداد ماخ را با تعداد مختلف رایلی در محاسبات فشرده شده محاسبه کردیم. این توافق خوب با نتایج عددی روش های متمایز محدود و روش حجم محدود نشان می دهد. این مدل دارای کاربرد فراوانی در مطالعه جریانهای لرزان و آشفته است. نمونه های نمونه ای از کاربرد در کانکس افقی، امواج گرانش و گرداب طولانی مدت در این مقاله ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
روش طیفی نیمه ضمنی برای تراکم پذیری جریانهای چرخشی و تراکم طبقه بندی شده در هندسه دکارت
چکیده انگلیسی
In this paper, we have described a 'stratified' semi-implicit spectral method to study compressible convection in Cartesian geometry. The full set of compressible hydrodynamic equations are solved in conservative forms. The numerical scheme is accurate and efficient, based on fast Fourier/sin/cos spectral transforms in the horizontal directions, Chebyshev spectral transform or second-order finite difference scheme in the vertical direction, and second order semi-implicit scheme in time marching of linear terms. We have checked the validity of both the fully pseudo-spectral scheme and the mixed finite-difference pseudo-spectral scheme by studying the onset of compressible convection. The difference of the critical Rayleigh number between our numerical result and the linear stability analysis is within two percent. Besides, we have computed the Mach numbers with different Rayleigh numbers in compressible convection. It shows good agreement with the numerical results of finite difference methods and finite volume method. This model has wide application in studying laminar and turbulent flow. Illustrative examples of application on horizontal convection, gravity waves, and long-lived vortex are given in this paper.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 310, 1 April 2016, Pages 342-360
نویسندگان
,