通过保散度速度插值与圆拟合顶点定位减少前沿追踪中的体积与形状误差
流体动力学
2022-02-23 v1 计算物理
摘要
体积守恒与形状保持是前沿追踪中平流与重网格化相关的两个众所周知的问题。为解决这些问题，本文提出一种保散度速度插值方法与一种用于三维前沿追踪重网格化操作的抛物面拟合顶点定位方法。在将速度从流体网格插值到前沿三角形顶点时，速度场散度保持的误差是前沿平流时体积守恒误差的主要原因。所提出的插值方法按构造保持流体速度的离散散度，本文中在其他已知插值方法的对比下，针对保散度与非保散度测试用例，就前沿的体积守恒与形状保持进行了比较。所提出的插值方法比常规使用的插值方法在体积与形状上优出一个数量级，且以更低计算成本达到了高阶插值方法的水平。此外，用于重网格化操作的抛物面拟合顶点定位方法以光滑多项式曲面局部逼近前沿，相比常规重网格化算法将体积守恒与形状保持提高了一个数量级。
引用
@article{arxiv.2202.10223,
title = {Reducing volume and shape errors in front tracking by divergence-preserving velocity interpolation and parabolic fit vertex positioning},
author = {Christian Gorges and Fabien Evrard and Berend van Wachem and Fabian Denner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.10223},
year = {2022}
}