CFL 条件是否在纯斯托克斯流中发挥任何作用,即对流项是可忽略的,还是消失了?如果不是,稳定性的“等效”条件是什么?我读过一些关于扩散时间尺度的东西,但它很模糊。有深入了解的人吗?
并且引用一篇论文 [1]:
“时间步长为,对应于基于扩散时间尺度的CFL 数50。”
[1] Gallier, S.、Lemaire, E.、Lobry, L. 和 Peters, F. (2014)。一种用于模拟稠密悬浮液的虚拟域方法。计算物理学杂志,256, 367-387。
CFL 条件是否在纯斯托克斯流中发挥任何作用,即对流项是可忽略的,还是消失了?如果不是,稳定性的“等效”条件是什么?我读过一些关于扩散时间尺度的东西,但它很模糊。有深入了解的人吗?
并且引用一篇论文 [1]:
“时间步长为,对应于基于扩散时间尺度的CFL 数50。”
[1] Gallier, S.、Lemaire, E.、Lobry, L. 和 Peters, F. (2014)。一种用于模拟稠密悬浮液的虚拟域方法。计算物理学杂志,256, 367-387。
本质上,时间相关的斯托克斯方程看起来像热方程: 加上不可压缩条件\因为目前的讨论是无关紧要的。因此,时间步长选择的考虑与热方程相同。
因此,使用隐式方法(例如后向 Euler 方法)通常会产生一种无条件稳定的方法,您可以选择任意大的时间步长。(尽管出于准确性的原因您可能希望选择不太大 - 稳定性并不意味着准确性。)
另一方面,对于显式方法,您需要选择时间步长服从一些类似 CFL 的条件,即 其中是网格尺寸。这是不切实际的:它要求您为每个网格细化选择四倍小的时间步长。这些时间步长是如此之小,以至于时间离散化误差远小于空间离散化误差,这是没有用的。因此,实际实现不会为斯托克斯方程选择显式方法。
[有关为什么会出现这种情况的解释,请参阅http://www.math.colostate.edu/~bangerth/videos.html上的第 27 课。]