Variational multi-scale finite element approximation of the compressible Navier-Stokes equations
Visualitza/Obre
NScompressibleVMS.pdf (920,1Kb) (Accés restringit)
Sol·licita una còpia a l'autor
Què és aquest botó?
Aquest botó permet demanar una còpia d'un document restringit a l'autor. Es mostra quan:
- Disposem del correu electrònic de l'autor
- El document té una mida inferior a 20 Mb
- Es tracta d'un document d'accés restringit per decisió de l'autor o d'un document d'accés restringit per política de l'editorial
Cita com:
hdl:2117/102985
Tipus de documentArticle
Data publicació2016-03
Condicions d'accésAccés restringit per política de l'editorial
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
Purpose - The purpose of this paper is to apply the variational multi-scale framework to the finite element approximation of the compressible Navier-Stokes equations written in conservation form. Even though this formulation is relatively well known, some particular features that have been applied with great success in other flow problems are incorporated.
Design/methodology/approach - The orthogonal subgrid scales, the non-linear tracking of these subscales, and their time evolution are applied. Moreover, a systematic way to design the matrix of algorithmic parameters from the perspective of a Fourier analysis is given, and the adjoint of the non-linear operator including the volumetric part of the convective term is defined. Because the subgrid stabilization method works in the streamline direction, an anisotropic shock capturing method that keeps the diffusion unaltered in the direction of the streamlines, but modifies the crosswind diffusion is implemented. The artificial shock capturing diffusivity is calculated by using the orthogonal projection onto the finite element space of the gradient of the solution, instead of the common residual definition. Temporal derivatives are integrated in an explicit fashion.
Findings - Subsonic and supersonic numerical experiments show that including the orthogonal, dynamic, and the non-linear subscales improve the accuracy of the compressible formulation. The non-linearity introduced by the anisotropic shock capturing method has less effect in the convergence behavior to the steady state.
Originality/value - A complete investigation of the stabilized formulation of the compressible problem is addressed.
CitacióBayona, C., Baiges, J., Codina, R. Variational multi-scale finite element approximation of the compressible Navier-Stokes equations. "International journal of numerical methods for heat and fluid flow", Març 2016, vol. 26, núm. 3-4, p. 1240-1271.
ISSN0961-5539
Versió de l'editorhttp://www.emeraldinsight.com/doi/abs/10.1108/HFF-11-2015-0483
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
NScompressibleVMS.pdf | 920,1Kb | Accés restringit |