トポロジー変化を伴う移動Voronoiメッシュ上の高次直接任意Lagrange-Eulerスキーム【JST・京大機械翻訳】

Gaburro Elena; Boscheri Walter; Chiocchetti Simone; Klingenberg Christian; Springel Volker; Dumbser Michael

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202212483902303 整理番号：22P0061628

トポロジー変化を伴う移動Voronoiメッシュ上の高次直接任意Lagrange-Eulerスキーム【JST・京大機械翻訳】

High order direct Arbitrary-Lagrangian-Eulerian schemes on moving Voronoi meshes with topology changes

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発行年： 2019年05月02日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2019年11月02日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

著者らは,各時間ステップで再生され,時間的にトポロジー変化を明示的に可能にする移動2D Voronoiメッシュ上の非線形双曲線PDEシステムの解のための非常に高次の高精度直接Arbitrary-Eulerian(ALE)有限体積(FV)と不連続Galerkin(DG)スキームの新しいファミリーを提示した。Voronoi分割は,局所流体速度と共に移動する一組の発電機点から得られた。AREPO型アプローチを採用し,それは,渦流れと非常に長いシミュレーション時間に対してさえ,ロバストなメッシュ進化を保証するために,要素形状および近傍を追い越える新しい高品質メッシュを急速に再構築する。同じ発電機に関連する古いおよび新しいVoronoi要素を接続して,閉じた時空制御体積を構築し,その底部およびトップ面は,異なる数の側面を有する多角形であるかもしれない。また,トポロジー変化のために生じる空間-時間ホールを満たすのに必要な縮退空間-時間スライバ要素を組み込んだ。最終ALE FV-DGスキームは,BoscheriとDumbserの完全離散直接ALEスキームの再設計により得られ,ここでは移動Voronoiメッシュと時空スライバ要素に拡張した。著者らの新しい数値スキームは,支配PDEシステムの完全離散空間-時間保存定式化と組み合わせた任意形状の閉空間-時間制御体積に対する積分に基づいている。この方法で,離散解は保存的であり,建設によってGCLを満たす。流体力学と磁気流体力学(MHD)のためのベンチマークの大きなセットと同様に数値収束研究は,提案した方法の精度とロバスト性を実証した。著者らの数値結果は,トポロジー変化を伴う再生メッシュと非常に高次のスキームの新しい組合せが,整合メッシュ上の直接ALE法と比較して,実質的な改善をもたらすことを明確に示した。【JST・京大機械翻訳】

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流体動力学一般 , 数値計算

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