高阶谱元区域分解算法求解定常方腔驱动流

摘要：

主要利用Jacobian-free的Newton-Krylov方法求解定常不可压缩Navier-Stokes方程,将基于高阶谱元法的区域分解Stokes算法的非定常时间推进步作为Newton迭代的预处理,回避了传统Newton方法Jacobian矩阵的显式装配,节省了程序内存,同时降低了Newton迭代线性系统的条件数,且没有非线性对流项的隐式求解,大大加快了收敛速度.对有分析解的Kovasznay流动的计算结果表明,本高阶谱元法在空间上有指数收敛的谱精度,且对定常解的Newton迭代是二次收敛的.本文模拟了二维方腔顶盖一致速度驱动流,同基准解符合得很好,表明本文方法是准确可靠的.本文还考虑了Re=800时方腔顶盖正弦速度驱动流,除得到已知的一个稳定对称解和一对稳定非对称解外,还获得了一对新的不稳定的非对称解.

关键词：谱元法、Stokes算法、Newton-Krylov方法、方腔驱动流

所属期刊栏目：23

分类号：O242.21;O357.1(计算数学)

资助基金：国家自然科学基金10432020;10172006

在线出版日期：2007-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：668-673