- 有人能解释一下光谱方法 (SM) 之间的联系(如果有的话)吗?例如,这里介绍 的 CFD 的所谓光谱体积方法 (SV) 和光谱差分方法 (SD)?
- SV 和 SD 是 SM 对 CFD 的应用吗?
- 如果没有,是否有适用于 SM 的 CFD(与 SV 和 SD 没有联系)?
光谱方法、光谱体积方法、光谱差异方法
计算科学
有限元
有限差分
有限体积
不连续-galerkin
谱法
2021-12-05 19:27:51
1个回答
“谱方法”通常是指利用全局基函数的方法。傅里叶谱法使用正弦和余弦,当您有周期性边界条件时使用。Chebyshev 方法使用 Chebyshev 多项式,在非周期性情况下很有用。这两种方法在 DNS 中使用,例如,hit3d 使用傅立叶和周期性 bc,以及 channelflow 在两个方向使用傅立叶和在第三方向 chebyshev 来模拟通过通道的流量。傅里叶使用均匀点,而切比雪夫使用一些多项式的根。所以这些方法通常仅限于矩形/立方域。如果您可以将您的域映射到笛卡尔域,那么您仍然可以应用这些方法,例如,参见最近添加了对此支持的优秀 chebfun 软件。
对于复杂的几何图形,您将不得不使用非结构化网格。在这些情况下,人们使用“谱元”方法,它本质上是有限元方法,使用具有紧凑支持的高次多项式基函数。有关 CFD 中使用的此类方法的示例,请参阅求解不可压缩 Navier-Stokes 方程的 nek5000 和具有更多模型的 nektar++。
“光谱差异”和“光谱体积”方法与“光谱元素”方法具有相同的精神。它们使用局部基函数,但您可以通过使用高次多项式来实现“类似光谱”的精度。
其它你可能感兴趣的问题