面向自由流体流动的高阶求解器验证综合方法
计算物理
2018-09-11 v1 流体动力学
摘要
本文旨在提出一种计算流体动力学（CFD）求解器验证的综合方法，特别关注精度阶数（OOAs）高于二的离散化相关方面。采用构造解方法（MMS），并引入一系列构造解（MSs），用以检验自由流动（不受壁面约束）CFD 求解器的各个组成部分，包括无粘、层流和湍流问题（后者由雷诺平均 Navier-Stokes（RANS）方程建模）。同时考察了曲边单元的处理。这些 MSs 还被设计为已证实适用于验证高达六阶的 OOAs。每个 MS 还用于讨论对代码验证方法学有益的重要方面，例如最有用量度离散化误差的范数的相对优劣、验证过程对强迫函数项的敏感性、迭代求解中残差最小化与离散化误差收敛之间的关系，以及高阶离散化对网格拉伸与自相似性的敏感性。此外，作为配套材料提供了脚本与代码，以协助有兴趣的读者复现每个构造解（MS）的验证结果。
引用
@article{arxiv.1712.09478,
title = {A comprehensive high-order solver verification methodology for free fluid flows},
author = {Farshad Navah and Siva Nadarajah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09478},
year = {2018}
}