Mejorando la suposición inicial para la solución iterativa de sistemas de ecuaciones lineales en flujo incompresible
Autores: Ye, Shuai; Lin, Yufei; Xu, Liyang; Wu, Jiaming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejorando la suposición inicial para la solución iterativa de sistemas de ecuaciones lineales en flujo incompresible
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuación de presión
Ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles
Algoritmo iterativo segregado
PISO
Sistemas de ecuaciones lineales
Suposición inicial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La ecuación de presión, generada al resolver las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles con el algoritmo iterativo segregado como PISO, produce una serie de sistemas de ecuaciones lineales a medida que avanza el paso del tiempo. En este documento, nos enfocamos en acelerar la solución iterativa de estos sistemas lineales mejorando sus suposiciones iniciales. Proponemos un método de extrapolación de grupo ponderado para obtener una suposición inicial superior en lugar de una general, la solución del sistema de ecuaciones lineales anterior. En este método, las soluciones anteriores que se utilizan para extrapolar las soluciones predichas están cuidadosamente organizadas para abordar la solución oscilatoria en cada rejilla. El método propuesto utiliza un promedio ponderado de las soluciones predichas como la nueva suposición inicial para evitar la sobre-extrapolación. Tres resultados de pruebas numéricas muestran que el método propuesto puede acelerar la solución iterativa de la mayoría de los sistemas de ecuaciones lineales y reducir el tiempo de simulación hasta un 61.3%.
Descripción
La ecuación de presión, generada al resolver las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles con el algoritmo iterativo segregado como PISO, produce una serie de sistemas de ecuaciones lineales a medida que avanza el paso del tiempo. En este documento, nos enfocamos en acelerar la solución iterativa de estos sistemas lineales mejorando sus suposiciones iniciales. Proponemos un método de extrapolación de grupo ponderado para obtener una suposición inicial superior en lugar de una general, la solución del sistema de ecuaciones lineales anterior. En este método, las soluciones anteriores que se utilizan para extrapolar las soluciones predichas están cuidadosamente organizadas para abordar la solución oscilatoria en cada rejilla. El método propuesto utiliza un promedio ponderado de las soluciones predichas como la nueva suposición inicial para evitar la sobre-extrapolación. Tres resultados de pruebas numéricas muestran que el método propuesto puede acelerar la solución iterativa de la mayoría de los sistemas de ecuaciones lineales y reducir el tiempo de simulación hasta un 61.3%.