Favre平均非线性谐波方法的收敛加速
数值分析
2024-07-26 v2 数值分析
数学物理
math.MP
流体动力学
摘要
本文开发了一种数值程序来加速Favre平均非线性谐波（FNLH）方法的收敛。该方案提供了一个统一的数学框架，用于以显式或隐式方式求解由FNLH的平均流和时间线性化谐波流形成的稀疏线性系统。该方法探索了FNLH稀疏线性系统的相似性，并导致一种内存高效的程序，其内存消耗不依赖于要计算的谐波数量。所提出的方法已在工业CFD求解器HYDRA中实现。使用两个测试用例对显式和隐式方案在收敛性、计算效率和内存消耗方面进行了比较研究。比较表明，隐式方案比显式方案具有更好的收敛性，并且其计算效率大约是使用4层多重网格的显式方案的7到10倍。此外，隐式方案仅消耗约50%的显式方案（带4层多重网格）的内存。与全环非定常雷诺平均纳维-斯托克斯（URANS）模拟相比，隐式方案产生了与URANS相当的结果，而计算时间和内存消耗则小两个数量级。
引用
@article{arxiv.2404.01407,
title = {Convergence Acceleration of Favre-Averaged Non-Linear Harmonic Method},
author = {Feng Wang and Kurt Webber and David Radford and Luca di Mare and Marcus Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01407},
year = {2024}
}