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双周期斯托克斯势的快速谱精度求和

流体动力学 2011-11-09 v1 计算物理

摘要

我们推导出平面周期性斯托克斯子(Stokeslet)的 Ewald 分解,以及一种用于快速计算所得和式的新型 PME 型 O(NlogN)O(N \log N) 方法。该分解是 Hasimoto 经典 3P 分解的自然 2P 对应形式,并以文献中未见的显式形式给出。提供了截断误差估计以辅助参数选择。该快速 PME 型方法似乎是首个用于计算平面周期性斯托克斯子 Ewald 和的快速方法,并具有三个吸引人的特性:它具有谱精度;它使用网格化 Ewald 方法所能使用的最少内存;并且在数值误差及如何选择参数方面提供了清晰性。文中给出了分析和数值结果以支持这一点。我们探讨了所提方法的实用性,并综述了将其应用于双周期边界积分斯托克斯问题时所涉及的计算问题。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.1815,
  title  = {Fast and spectrally accurate summation of 2-periodic Stokes potentials},
  author = {Dag Lindbo and Anna-Karin Tornberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.1815},
  year   = {2011}
}