不可压缩流体模拟中可靠的混沌转捩
数值分析
2024-08-19 v3 数值分析
计算物理
流体动力学
摘要
我们考虑了一个基于绕圆柱体流动的 Navier-Stokes 求解器测试问题，该流动表现出混沌行为，以检验各种数值方法的行为。我们选择了一系列 Reynolds 数，使得流动是时间相关的，但可被表征为本质上是二维的。该问题要求在长时间区间内对混沌动力学进行精确求解。它还要求使用相对较大的计算域，其中一部分是弯曲的。我们回顾了不同有限元方法在所提出的 Reynolds 数范围内的性能。这些测试表明，一些最成熟的方法未能捕捉到正确的行为。所确定的关键要求是方法的压力鲁棒性、高分辨率以及当最小尺度未被充分解析时的适当数值耗散。
引用
@article{arxiv.2404.16798,
title = {Reliable chaotic transition in incompressible fluid simulations},
author = {Henry von Wahl and L. Ridgway Scott},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16798},
year = {2024}
}