RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2021, том 61, номер 11, страницы 1759–1778 (Mi zvmmf11312)

Эта публикация цитируется в 5 статьях

Общие численные методы

О точности бикомпактных схем в задаче о распаде вихря Тейлора–Грина

М. Д. Брагин, Б. В. Рогов

125047 Москва, Миусская пл., 4, ИПМ РАН, Россия

Аннотация: Впервые для нестационарных уравнений Навье–Стокса в случае несжимаемой жидкости строится высокоточная бикомпактная схема, имеющая четвертый порядок аппроксимации по пространству и второй – по времени. Для ее получения применяется метод расщепления по физическим процессам Марчука–Стрэнга. При дискретизации конвективной части уравнений дополнительно используется локально-одномерное расщепление по пространственным направлениям. На точном решении задачи о двумерном вихре Тейлора–Грина демонстрируется сеточная сходимость предлагаемой схемы с порядком выше теоретического. По разработанной бикомпактной схеме рассчитывается задача о распаде трехмерного вихря Тейлора–Грина (рассматриваются оба режима, и ламинарный, и турбулентный). Показывается, что эта схема хорошо разрешает вихревые структуры и с высокой точностью воспроизводит турбулентный спектр кинетической энергии.
Библ. 29. Фиг. 8. Табл. 1.

Ключевые слова: уравнения Навье–Стокса, вихрь Тейлора–Грина, высокоточные схемы, неявные схемы, компактные схемы, бикомпактные схемы.

УДК: 519.63

Поступила в редакцию: 13.10.2020
Исправленный вариант: 13.10.2020
Принята в печать: 07.07.2021

DOI: 10.31857/S0044466921110053


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2021, 61:11, 1723–1742

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024