کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6930856 867541 2016 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Mass-corrections for the conservative coupling of flow and transport on collocated meshes
ترجمه فارسی عنوان
اصلاحات جرم برای اتصال محافظه کارانه جریان و حمل و نقل در شبکه های چیده شده
کلمات کلیدی
روش عنصر محدود روش حجم محدود جریان / حمل و نقل جفت شدن، حفاظت از جرم محلی، جریان غیر فشرده، شبکه های غیر ساختاری،
ترجمه چکیده
مدل های جریان شناور رانده شده مستلزم درمان دقیق معادله تعادل جرمی برای جلوگیری از اصطلاحات منبع و ناهنجاری جعلی در اتصال غیر خطی بین جریان و حمل و نقل است. در نتیجه عناصر محدود، به طور معمول پیشنهاد شده است که فضاهای با فشار زیاد با غلظت را شامل می شود که حاوی توابع شکل قطعی ثابت برای به دست آوردن حفاظت از توزیع محلی یا حتی قوی است. در محاسبات سه بعدی، این معمولا نیاز به رویکرد غیرواقعی، مشعل خاص یا سرعت مرتبه بالاتر دارد که باعث می شود که این طرح ها برای بعضی از برنامه ها هزینه گرانقیمتی باشد و اجرای آن را به کد موروثی تبدیل کند. در این مقاله، به این ترتیب، ما یک طرح لاغر و محافظه کارانه را با استفاده از عناصر محدود و خطی برابر با استاندارد تثبیت شده برای بخش های استوکس و حجم محدود محدوده رشته ای برای معادله انرژی پیشنهاد می کنیم. ما نشان می دهیم که در یک توازن توده ضعیف ممکن است خواص دقیق حفاظت را با یک شار اصطلاح محلی که می تواند به طور موثر بر روی محدوده حجم کنترل از شبکه حمل و نقل محاسبه شود، بازیابی کند. ما در مورد جنبه های اجرایی بحث می کنیم و اثربخشی شار اصلاح را با مثال های دو بعدی و سه بعدی که توسط کاربردهای ژئوفیزیکی تحریک می شود، نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Buoyancy-driven flow models demand a careful treatment of the mass-balance equation to avoid spurious source and sink terms in the non-linear coupling between flow and transport. In the context of finite-elements, it is therefore commonly proposed to employ sufficiently rich pressure spaces, containing piecewise constant shape functions to obtain local or even strong mass-conservation. In three-dimensional computations, this usually requires nonconforming approaches, special meshes or higher order velocities, which make these schemes prohibitively expensive for some applications and complicate the implementation into legacy code. In this paper, we therefore propose a lean and conservatively coupled scheme based on standard stabilized linear equal-order finite elements for the Stokes part and vertex-centered finite volumes for the energy equation. We show that in a weak mass-balance it is possible to recover exact conservation properties by a local flux-correction which can be computed efficiently on the control volume boundaries of the transport mesh. We discuss implementation aspects and demonstrate the effectiveness of the flux-correction by different two- and three-dimensional examples which are motivated by geophysical applications.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 305, 15 January 2016, Pages 319-332
نویسندگان
, , ,