Низкодиссипативная фильтрация в разностных методах вычислительной газовой динамики
Автор: Сипатов Алексей Матвеевич, Гомзиков Леонид Юльевич, Усанин Михаил Владимирович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.4, 2011 года.
Бесплатный доступ
Сопоставлены различные методики фильтрации решения, такие как: явная низкодиcсипативная фильтрация (DRP), фильтрация с дополнительным выборочным фильтром низкого порядка для сглаживания скачков (SC), вейвлет-фильтрация, компактная фильтрация с регулируемой пропускной способностью. Показано, что хотя 11-точечная DRP-фильтрация и является одним из самых простых и быстрых методов, тем не менее, имеет более выраженные диссипативные свойства по сравнению с вейвлет-фильтрацией на основе 6-коэффициентной функции Добешии и с 5-точечной трехдиагональной компактной схемой фильтрации. Для представленных задач наименее диссипативными получились вейвлет-фильтры. А среди фильтров, дающих наименьший уровень паразитных пульсаций решения в области скачка, помимо фильтров низкого порядка и схем высокого порядка с использованием SC-фильтров, выделен компактный фильтр с регулируемой пропускной способностью.
Схемы высокого порядка точности, вейвлет-фильтрация, компактная фильтрация, обработка скачков
Короткий адрес: https://sciup.org/14320570
IDR: 14320570 | УДК: 534.21
Low dissipative filtration for difference methods of computational fluid dynamics
Comparison of different filtering methods (explicit Dispersion-Relation-Preserving (DRP) filtering, Shock-Capturing (SC) filtering, wavelet filtration, compact filter with adjustable bandwidth) is presented. It is shown that though 11-points DRP filtering is one of the simplest and fastest methods, its dissipative properties are more pronounced than the properties of Daubechies 6-coefficient wavelet filter and tridiagonal compact 5-point filtering scheme. For the problem under consideration, wavelet-filters appear to be least dissipative. Among the filters producing the lowest level of spurious oscillations in the solution in the neighborhood of shock and apart from the low order filters and high order shock-capturing schemes, a compact filter with adjustable bandwidth is found to be effective
Список литературы Низкодиссипативная фильтрация в разностных методах вычислительной газовой динамики
- Tam C., Webb J. Dispersion-relation-preserving finite difference schemes for computational aeroacoustics//J. of Comp. Physics. -1993. -V. 107. -P. 262-281.
- Bogey C., Bailly C. A family of low dispersive and low dissipative explicit schemes for flow and noise computations//J. of Comp. Physics. -2004. -V. 194. -P. 194-214.
- Wang X.-Y., Chang S.-C., Jorgenson P. Prediction of sound waves propagating through a nozzle without/with a shock wave using the space-time CE/SE Method//NASA/TM-2000-209937, http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2000/TM-2000-209937.pdf (дата обращения 01.07.11).
- Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». -2001. -С. 92-128, 232-288.
- Хардле В., Крекьячарян Ж., Пикар Д. Цыбаков А. Вейвлеты, аппроксимация и статистические приложения//Перевод К.А. Алексеева. -http://www.nsu.ru/matlab/MatLab_RU/wavelet/book6/preface.asp.htm (дата обращения 01.07.11)
- Visbal M.R., Gaitonde D.V. Very high-order spatially implicit schemes for computational acoustics on curvilinear meshes//J. of Comp. Acoustics. -2001. -V. 9, N. 4. -Р. 1259-1286.
