Hybride räumliche Schemata für CFD: Gibt es Nachteile beim Mischen gegenüber dem Umschalten?

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Gibt es neben den zusätzlichen Rechenkosten, die durch die Berechnung beider Flüsse über einen bestimmten Bereich entstehen, einen Nachteil, wenn zwei Flussbewertungen für ein Hybridschema in einer Methode mit endlichem Volumen gemischt werden müssen? Die Flussbewertung würde folgendermaßen aussehen:

Fi+12=Λi+12Fi+12c+(1Λi+12)Fi+12u

Der Schalter basiert je nach Anwendung auf einem Druck- und / oder Dichtegradientensensor. ist ein zentrales Schema (McCormack, compact, ...) und ist ein Aufwindschema wie eine Flussdifferenzaufteilung mit einer MUSCL-Rekonstruktion. Gibt es Probleme in Bezug auf numerische und konservative Eigenschaften, wenn ich die beiden Schemata mit einer stetigen Funktion für mische, anstatt einfach zwischen Schemata mit Wert 0 oder 1 zu wechseln ?F.cF.uΛΛ

FrenchKheldar
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Das klassische Beispiel für falsch geschaltete Schalter ist das Murman-Cole-Schema von 1970 für transsonische Potentialgleichungen (1973 festgelegt). Wenn Ihr Schalter oder Ihre Mischung keine Teleskopsumme ergibt, verletzen Sie die Erhaltung. Es ist einfach zu testen.
tpg2114
Wie werden Sie die Gleichungen lösen? Implizite (Pseudo-) Zeitdiskretisierung? Ein Wechsel könnte sich dann negativ auf die iterative Konvergenz auswirken.
Chris
Das würde ein explizites Zeitschema verwenden, entweder Prädiktor-Korrektor oder ein grundlegendes Runge-Kutta.
FrenchKheldar

Antworten:

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Der von Ihnen verwendete Ansatz behält die Erhaltung in beiden Fällen bei. Es gibt andere offensichtliche Ansätze, die nicht konservativ sind und Probleme verursachen können.

Es ist möglich (und sogar wahrscheinlich), dass Sie in der Region, in der Sie wechseln, eine Genauigkeitsreihenfolge verlieren, wenn Sie den lokalen Kürzungsfehler untersuchen. In der Regel ist dieser Fehler jedoch so lokalisiert, dass der globale Fehler immer noch in der erwarteten Größenordnung liegt. Nach meiner Erfahrung werden Sie also im Wesentlichen das gleiche Verhalten feststellen, unabhängig davon, ob Sie einen Hard-Switch oder einen Übergangsbereich verwenden.

Ich habe ein Manuskript zu (mehr oder weniger) diesem Thema: Fehleranalyse explizit partitionierter Runge-Kutta-Schemata für Naturschutzgesetze .

Es würde mich sehr interessieren, was Sie sehen, wenn Sie die beiden Ansätze ausprobieren, wenn es sich von dem unterscheidet, was ich vorschlage.

David Ketcheson
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Ich hatte gehofft, dass Sie dies kommentieren können.
Aron Ahmadia
Gibt es eine theoretische Möglichkeit zur Überprüfung, ähnlich wie beim Teleskopieren von Summen?
tpg2114