仅在小尺度交错块上计算的大规模浅水波模拟
计算物理
2019-12-18 v1 数值分析
动力系统
数值分析
斑图形成与孤子
摘要
多尺度块方案由给定的、针对复杂物理过程的小尺度微观模拟构建，以实现大规模宏观模拟。通过在未模拟的空间间隙上耦合小尺度模拟块，可大幅节省计算时间。在此我们讨论将该块方案推广至二维空间中交错网格上的波动系统情形。经典的宏观尺度插值提供了块间的通用耦合方式，可实现涌现的宏观尺度模拟与底层微观尺度动力学之间任意高阶的一致性。特征分析表明，所得方案能够实现对波动系统大规模宏观模拟的可行计算，即便底层物理过程复杂。作为示例，我们使用该方案通过湍流浅水模型模拟若干波动场景。
引用
@article{arxiv.1912.07815,
title = {Large-scale simulation of shallow water waves with computation only on small staggered patches},
author = {J. E. Bunder and J. Divahar and Ioannis G. Kevrekidis and Trent W. Mattner and A. J. Roberts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07815},
year = {2019}
}