Acoplamiento acelerado de Anderson en estado estacionario de solucionadores de lattices Boltzmann y Navier-Stokes
Autores: Atanasov, Atanas; Uekermann, Benjamin; Pachajoa Mejía, Carlos A.; Bungartz, Hans-Joachim; Neumann, Philipp
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Acoplamiento acelerado de Anderson en estado estacionario de solucionadores de lattices Boltzmann y Navier-Stokes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Enfoque
Acoplamiento espacial
Lattice boltzmann
Navier-stokes
LBNS
Aceleración de Anderson
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Presentamos un enfoque basado en la aceleración de Anderson para acoplar espacialmente simulaciones de flujo tridimensional de Lattice Boltzmann y Navier-Stokes (LBNS). Esto permite aprovechar localmente las características computacionales de ambos enfoques solucionadores de flujo de fluidos al máximo y proporciona un control mejorado para igualar los grados de libertad de LB y NS dentro de la capa de superposición LBNS. Diseñado para el acoplamiento paralelo de Schwarz, la aceleración de Anderson permite la ejecución simultánea de ambos solucionadores de Lattice Boltzmann y Navier-Stokes. Detallamos nuestra metodología de acoplamiento, la validamos y estudiamos la convergencia y precisión del acoplamiento acelerado de Anderson, considerando tres escenarios estacionarios: flujo en canal plano, flujo alrededor de una esfera y flujo en un canal a través de una estructura porosa. Encontramos que el acoplamiento acelerado de Anderson produce una aceleración (en términos de pasos de iteración) de hasta un 40% en los escenarios considerados, en comparación con el acoplamiento de Schwarz estrictamente secuencial.
Descripción
Presentamos un enfoque basado en la aceleración de Anderson para acoplar espacialmente simulaciones de flujo tridimensional de Lattice Boltzmann y Navier-Stokes (LBNS). Esto permite aprovechar localmente las características computacionales de ambos enfoques solucionadores de flujo de fluidos al máximo y proporciona un control mejorado para igualar los grados de libertad de LB y NS dentro de la capa de superposición LBNS. Diseñado para el acoplamiento paralelo de Schwarz, la aceleración de Anderson permite la ejecución simultánea de ambos solucionadores de Lattice Boltzmann y Navier-Stokes. Detallamos nuestra metodología de acoplamiento, la validamos y estudiamos la convergencia y precisión del acoplamiento acelerado de Anderson, considerando tres escenarios estacionarios: flujo en canal plano, flujo alrededor de una esfera y flujo en un canal a través de una estructura porosa. Encontramos que el acoplamiento acelerado de Anderson produce una aceleración (en términos de pasos de iteración) de hasta un 40% en los escenarios considerados, en comparación con el acoplamiento de Schwarz estrictamente secuencial.