无边界二阶收敛弱可压缩光滑粒子流体动力学格式的技术
数值分析
2022-09-07 v4 数值分析
计算物理
摘要
尽管弱可压缩光滑粒子流体动力学(SPH)在不可压缩流体流动模拟中的应用取得了诸多进展，但即便对于简单的周期域，仍难以获得二阶收敛。本文对基于核的近似、离散化算子以及弱可压缩SPH(WCSPH)格式的收敛性与精度进行了系统的数值研究。我们探究了尽管具有周期域却阻碍二阶收敛的误差来源与问题。基于该研究，我们提出了几种基本WCSPH格式的变体，它们均具有二阶精度。此外，我们研究了WCSPH格式的线动量与角动量守恒性质。我们的结果表明，通过审慎选择核函数、光滑长度以及控制方程离散化中的离散化算子，可以构造出展现二阶收敛的精确WCSPH格式。
引用
@article{arxiv.2107.11859,
title = {Techniques for second order convergent weakly-compressible smoothed particle hydrodynamics schemes without boundaries},
author = {Pawan Negi and Prabhu Ramachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11859},
year = {2022}
}
备注
63 pages, 26 figures, 9 tables