- Tytuł:
-
Space-time Taylor-Hood elements for incompressible flows
Czaso-przestrzenne elementy Tylora- Hooda dla nieściśliwych przepływów - Autorzy:
-
Pacheco, Douglas R. Q
Steinbach, Olaf - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/29520293.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
- Tematy:
-
computational fluid dynamics
finite element method
space-time methods
incompressible flows
stable finite elements
obliczeniowa dynamika płynów
metoda elementów skończonych
metody czasoprzestrzenne
przepływy nieściśliwe
stabilna metoda elementów skończonych - Opis:
-
Space-time variational methods differ from time-stepping schemes by discretising the whole space-time domain with finite elements. This offers a natural framework for flow problems in moving domains and allows simultaneous parallelisation and adaptivity in space and time. For incompressible flows, the usual approach is to employ the same polynomial order for velocity and pressure, which requires the use of stabilisation techniques to compensate for the inf-sup deficiency of such pairs. In the present work, we extend to the space-time formulation the idea of the popular Taylor-Hood element for the (Navier-)Stokes equations. By using quadratic interpolation for velocity and linear for the pressure, in both space and time, we attain a stable finite element method which provides optimal convergence for pressure, velocity and stresses.
Przestrzenno-czasowe metody wariacyjne wymagają dyskretyzacji metodą elementów skończonych całej domeny przestrzenno czasowej i tym różnią się od metod wykorzystującej schematy kroków czasowych. To podejście dostarcza naturalnych struktur dla problemów przepływu w poruszających się obszarach i pozwala na równoczesne zrównoleglanie i adaptację zarówno w przestrzeni jak i w czasie. Typowym rozwiązaniem dla przepływów nieściśliwych jest zastosowanie tego samego stopnia wielomianu dla prędkości i ciśnienia, co wymaga wprowadzenia metod stabilizacji w celu skompensowania niedoboru infimum-supremum takich par. W niniejszej pracy rozszerzono sformułowanie przestrzenno czasowe o ideę elementu Taylora-Hooda dla równań (Naviera-)Stokesa. Poprzez zastosowanie kwadratowej interpolacji dla prędkości i liniowej interpolacji dla ciśnienia, zarówno w przstrzeni jak i w czasie, uzyskano stabilną metodę elementów skończonych dającą optymalną zbieżność dla ciśnienia, prędkości i naprężeń. - Źródło:
-
Computer Methods in Materials Science; 2019, 19, 2; 64-69
2720-4081
2720-3948 - Pojawia się w:
- Computer Methods in Materials Science
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł