کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8256790 1534253 2018 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Method of relaxed streamline upwinding for hyperbolic conservation laws
ترجمه فارسی عنوان
روش ساده برای پیشگیری از قوانین حفاظت هذلولی
کلمات کلیدی
روش عنصر محدود سیستم آرامش بخش، برگر معادله، معادلات اویلر، معادلات آب کم عمق، تجزیه و تحلیل ثبات طیفی،
ترجمه چکیده
در این کار، برای حل قوانین حفاظت هذلولی، یک روش عجیب و غریب ساده ریزه کاری جدید مبتنی بر عنصر جدید پیشنهاد شده است. فرمولاسیون طرح پیشنهادی مبتنی بر سیستم آرام سازی است که قوانین حفاظت از هذلولی را با سیستم نیمه خطی با اصطلاح منبع سختی که به عنوان اصطلاح آرام سازی نامیده می شود، تعویض می کند. مزیت سیستم نیمه خطی این است که غیر خطی بودن در ترانزیت حرارتی به سمت اصطلاح منبع در سمت راست حرکت می کند که می تواند با سهولت انجام شود. شش مدل متمایز سرعت گسسته در دو بعد ابداع می شود که به طور متقارن پایه ی خصوصیات را در هر چهار قسمت تقسیم می کند و از این طریق اطلاعات را به طور متقارن از همه جهات می گیرد. طرح پیشنهادی، بردارهای انتشار دقیقی را ارائه می دهد که بسیار ساده هستند. علاوه بر این، فرمول بندی به راحتی قابل اجرا از قوانین حفاظت از اسکالر به بردار است. مسائل مختلف آزمون برای معادله برگر (با توابع محدب و غیر محدب شار)، معادلات اویلر و معادلات آب کم عمق در یک و دو بعد حل شده است که نشان دهنده استحکام و دقت طرح پیشنهادی است. موارد آزمون جدید برای معادلات برگر، معادلات ایلر و آب کم عمق پیشنهاد شده است. راه حل دقیق برای آزمون دو بعدی برگرها که شامل اختلالات طبیعی و سری از اختلالات متقاطع است، ارائه شده است. تجزیه و تحلیل خطا از طرح پیشنهادی، میزان همگرا بهینه را نشان می دهد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل ثبات طیفی بیانگر ضمنی بیان گام زمانی بحرانی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی
چکیده انگلیسی
In this work a new finite element based Method of Relaxed Streamline Upwinding is proposed to solve hyperbolic conservation laws. Formulation of the proposed scheme is based on relaxation system which replaces hyperbolic conservation laws by semi-linear system with stiff source term also called as relaxation term. The advantage of the semi-linear system is that the nonlinearity in the convection term is pushed towards the source term on right hand side which can be handled with ease. Six symmetric discrete velocity models are introduced in two dimensions which symmetrically spread foot of the characteristics in all four quadrants thereby taking information symmetrically from all directions. Proposed scheme gives exact diffusion vectors which are very simple. Moreover, the formulation is easily extendable from scalar to vector conservation laws. Various test cases are solved for Burgers equation (with convex and non-convex flux functions), Euler equations and shallow water equations in one and two dimensions which demonstrate the robustness and accuracy of the proposed scheme. New test cases are proposed for Burgers equation, Euler and shallow water equations. Exact solution is given for two-dimensional Burgers test case which involves normal discontinuity and series of oblique discontinuities. Error analysis of the proposed scheme shows optimal convergence rate. Moreover, spectral stability analysis gives implicit expression of critical time step.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Wave Motion - Volume 78, April 2018, Pages 132-161
نویسندگان
,