کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6931527 867556 2015 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A primal-dual mimetic finite element scheme for the rotating shallow water equations on polygonal spherical meshes
ترجمه فارسی عنوان
یک طرح عنصری محدود از دو عنصر مینیمم برای معادلات آب در حال حرکت در آبهای کروی چند ضلعی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک روش عددی جدید برای حل معادلات آب کم عمق در یک کره چرخشی با استفاده از مش های چند ضلعی شبه یکنواخت ارائه شده است. این روش از خانواده های خاصی از فضاهای تابع عناصر محدود برای تقلید از خواص ریاضی کلیدی معادلات پیوسته استفاده می کند و بدین ترتیب چند ویژگی مطلوب فیزیکی مربوط به تعادل و حفظ را جذب می کند. روش متکی بر دو ویژگی جدید است. اولین استفاده از عناصر محدودی ترکیب برای ارائه فضاهای مناسب عنصر محدود در مش های چند ضلعی عمومی است. دوم استفاده از فضاهای دو عنصر محدود در دو عنصر مش اصلی است و همراه اپراتورهای ستاره ای مجزا هجردی تعریف شده برای نشان دادن بین مش های اولیه و دوگانه، امکان استفاده از یک طرح حجم محدود در مش مشبک برای محاسبه پتانسیل فلو خوردگی روش حاصل دارای خواص مینیمتیک به عنوان یک روش حجم محدود که قبلا ارائه شده است، اما در تعدادی از موارد آزمون استاندارد است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
یک طرح عنصری محدود از دو عنصر مینیمم برای معادلات آب در حال حرکت در آبهای کروی چند ضلعی
چکیده انگلیسی
A new numerical method is presented for solving the shallow water equations on a rotating sphere using quasi-uniform polygonal meshes. The method uses special families of finite element function spaces to mimic key mathematical properties of the continuous equations and thereby capture several desirable physical properties related to balance and conservation. The method relies on two novel features. The first is the use of compound finite elements to provide suitable finite element spaces on general polygonal meshes. The second is the use of dual finite element spaces on the dual of the original mesh, along with suitably defined discrete Hodge star operators to map between the primal and dual meshes, enabling the use of a finite volume scheme on the dual mesh to compute potential vorticity fluxes. The resulting method has the same mimetic properties as a finite volume method presented previously, but is more accurate on a number of standard test cases.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 290, 1 June 2015, Pages 274-297
نویسندگان
, ,