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J-GLOBAL ID：202202268203012477   整理番号：22A0230050

一般多角形メッシュ上のBoltzmannモデルのための高次モード不連続Galerkin陰的-陽的Runge Kuttaと線形多段階スキーム【JST・京大機械翻訳】

High order modal Discontinuous Galerkin Implicit-Explicit Runge Kutta and Linear Multistep schemes for the Boltzmann model on general polygonal meshes

著者 (4件)： Boscheri Walter (Department of Mathematics and Computer Science, University of Ferrara, Via Machiavelli 30, 44121 Ferrara, Italy) ,  Boscheri Walter (Center for Modeling, Computing and Statistics CMCS, University of Ferrara, Via Muratori 9, 44121 Ferrara, Italy) ,  Dimarco Giacomo (Department of Mathematics and Computer Science, University of Ferrara, Via Machiavelli 30, 44121 Ferrara, Italy) ,  Dimarco Giacomo (Center for Modeling, Computing and Statistics CMCS, University of Ferrara, Via Muratori 9, 44121 Ferrara, Italy)
資料名： Computers & Fluids  (Computers & Fluids)
巻： 233  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0859A  ISSN： 0045-7930  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Boltzmann方程式の決定論的解は,そのようなシミュレーションを生成するのに必要な莫大な計算努力により,実際の課題であり,また,直接シミュレーションモンテカルロ(DSMC)のような確率的方法は,それらの低い計算コストのために代わりに使用される。本研究では,速度空間の離散化および適切な時間積分技法と結合した物理空間に対する異なる技術を組み合わせることで,双曲線輸送項によってのみ駆動されるCFL条件によって,極めて希薄な流体から高密度流体まで,異なる領域におけるBoltzmannモデルの非常に正確な決定論的近似解を計算することが可能であることを示した。そのために,多次元非構造化メッシュ上のBoltzmannモデルを解くために,バックワード-フィニット-微分(DG-IMEX-BDF)に基づく,モード不連続Galerkin(DG)陰陽的Runge Kuttaスキーム(DG-IMEX-RK)と陰的陽的線形多段階法を開発するものである。”そのために,著者らは,Directive-Finite-Differences(DG-IMEX-BDF)に基づく,”D-IMEX-RK”とImplicit-Explicit線形マルチステップ法(DG-IMEX-BDF)を開発した。Boltzmann衝突演算子の解は,高速スペクトル法により得られ,一方,支配方程式における輸送項は,物理的空間における多角形モザイク化に関する陽的衝撃捕獲DG法に依存する。メッシュの各ゾーンに対する慣性モーメントのシフトに基づくWENO型リミッタの新しいクラスを用いて,不連続を横切るDG解の偽振動を制御した。線形多段階法(LMM)の使用により,Boltzmann解は圧縮性Euler限界だけでなくNavier-Stokes漸近領域でも整合する。さらに,数値的に証明されたように,それらはまた,Runge-Kuttaアプローチと比較して,同じまたは大きな精度を維持しながら,計算努力を強力に減らすことができる。これらの異なる時間離散化技術の性能を,精度と効率の両方を比較して測定した。同時に,BGKモデルのような単純な緩和型動力学モデルとの比較を提案した。収束の次数を,異なる領域に対して数値的に測定し,理論的発見と一致することを見出した。流体動力学コミュニティで通常用いられる二次元ベンチマーク試験事例を考慮して,新しい方法を検証した。空間時間に依存する境界条件を有するNACA0012翼周りの超音速流から成るプロトタイプ工学問題も提示し,圧力係数を測定した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Boltzmann方程式 ,  慣性モーメント ,  衝撃 ,  超音速流 ,  流体力学 ,  微分 ,  境界条件 ,  緩和現象 ,  捕獲 ,  二次元 ,  高次元 ,  *不連続性
準シソーラス用語： 支配方程式 ,  離散化 ,  計算コスト , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 運動論的方程式 ,  Boltzmannモデル ,  非構造メッシュ上の不連続Galerkinスキーム ,  陰陽的Runge Kutta ,  陰陽線形マルチステップ ,  空間と時間における高精度の精度

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (8件)： 多角形 ,  メッシュ ,  モデル ,  高次モード ,  不連続 ,  線形 ,  多段 ,  スキーム