时间离散 Navier Stokes 方程

计算科学 有限元 流体动力学 纳维斯托克斯 交易.ii
2021-12-06 09:42:05

这个问题是这个问题的后续

Navier Stokes 方程的弱形式是(假设v,q分别用于速度和压力的测试函数)

(dudt,v)Ω+(u,v)Ω(div(v),p)Ω(q,div(u))Ω+c(u,u,v)Ω=(v,f)Ω

现在我被告知使用时间积分器及时推进(所以我真的需要使用一些可用的例程,比如 SUNDIALS 提供的例程,而不是自己进行时间步进)。上面的系统变成了下面的系统:

Mu˙=fAuBtpC(u(t))u(t)
Bu(t)=0

但我真的看不到 ODE 的通常形式(我在考虑 DAE,但我的教授明确告诉我们,我们不必解决 DAE)。我正在使用deal.II,所以我需要使用SUNDIALS 包装器来及时推进。我最大的问题是我无法将该系统“视为” ODE 系统。我错过了什么?

1个回答

我看不到你看不到的东西。您已经在最后两个方程中写出了 PDE 的完美非线性弱形式。如果你倒置M并应用它,然后你有一个非线性方程u˙(t)你可以尝试解决。它是空间和时间上的连续 PDE,您需要在空间中离散化,然后只有一个 ODE,其中M,C,A, 和B通过引入一些有限元网格/网格函数(例如,uh(t)) 来生成一个在时间上只是一个 ODE 的方法。此外,您需要某种初始条件 (IC)u(t0). 您还需要边界条件Ω为了uh(t). 您还需要线性化c这样你就得到了一个可解的系统。我的符号在这里有点松散,但我认为所有的想法都在那里。