کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6930641 867536 2016 34 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A spectrally accurate method for overlapping grid solution of incompressible Navier-Stokes equations
ترجمه فارسی عنوان
یک روش دقیق برای همپوشانی راه حل شبکه ای از معادلات ناویر-استوکس غیر متراکم
ترجمه چکیده
یک روش مش با هم تداخل دارد که در فضای طیفی دقیق است و تا زمان دقیق مرتبه سوم برای حل معادلات جریان ناپایدار جریان ناپایدار در حوزه های سه بعدی طراحی شده است. توانایی تقسیم یک دامنه جهانی به زیرمجموعه های جداگانه، اما همپوشانی، روش های تولید نسل را کاهش می دهد و انعطاف پذیری جریان های مدل سازی با هندسه های پیچیده را افزایش می دهد. این روش، استفاده از عناصر طیفی ضریب پذیری معادلات را در هر زیر دامنه و پردازش صریح واسط های زیر دامنه با درون یابی فضایی طیفی دقیق و برداشت دقیق زمان بالا دقیق می کند و نیازمند چندین تکرار است، اگرچه هنوز هم دقت و ثبات جهانی را حفظ می کند. حل کننده جریان پایه روش مش با هم تداخل، با استفاده از معیارهای دو بعدی و سه بعدی در جریان های لمینار و آشفته، کاملا مورد تایید قرار می گیرد. همگرایی فضایی و زمانی مستند شده است و با نظم اسمی صحت حل کننده موافق است. تأثیر زمان ادغام طولانی، و همچنین شرایط مرزی جهانی جریان خروج خروجی بر عملکرد شبکه حل کننده همپوشانی ارزیابی می شود. در یک معیار آشفته جریان جریان آشفته به طور کامل توسعه یافته، آمار آشفته با شبکه های همپوشانی بر روی داده های داده های آزمایشی و دیگر محاسبات موجود تایید شده است. تست های مقیاس پذیری که در نزدیکی مقیاس قوی خطی نشان داده می شوند، حتی برای تعداد پردازنده های نسبتا بزرگ.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
An overlapping mesh methodology that is spectrally accurate in space and up to third-order accurate in time is developed for solution of unsteady incompressible flow equations in three-dimensional domains. The ability to decompose a global domain into separate, but overlapping, subdomains eases mesh generation procedures and increases flexibility of modeling flows with complex geometries. The methodology employs implicit spectral element discretization of equations in each subdomain and explicit treatment of subdomain interfaces with spectrally-accurate spatial interpolation and high-order accurate temporal extrapolation, and requires few, if any, iterations, yet maintains the global accuracy and stability of the underlying flow solver. The overlapping mesh methodology is thoroughly validated using two-dimensional and three-dimensional benchmark problems in laminar and turbulent flows. The spatial and temporal convergence is documented and is in agreement with the nominal order of accuracy of the solver. The influence of long integration times, as well as inflow-outflow global boundary conditions on the performance of the overlapping grid solver is assessed. In a turbulent benchmark of fully-developed turbulent pipe flow, the turbulent statistics with the overlapping grids is validated against published available experimental and other computation data. Scaling tests are presented that show near linear strong scaling, even for moderately large processor counts.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 307, 15 February 2016, Pages 60-93
نویسندگان
, , , ,