Sobre la Técnica de Relajación Aplicada a Esquemas de Rosenbrock Linealmente Implícitos para un Método dG Totalmente Discreto que Conserva/Establece la Entropía
Autores: Nigro, Alessandra; Cammalleri, Emanuele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sobre la Técnica de Relajación Aplicada a Esquemas de Rosenbrock Linealmente Implícitos para un Método dG Totalmente Discreto que Conserva/Establece la Entropía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ecuaciones de Euler
Variables de entropía
Flujos numéricos
Esquemas de Runge-Kutta
Técnica de relajación
Experimentos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se emplea un método de Galerkin discontinuo de alto orden para resolver las ecuaciones de Euler utilizando variables de entropía. La conservación de la entropía y la estabilidad se aseguran a nivel semi-discreto espacial a través de flujos numéricos que conservan/estabilizan la entropía y la técnica de sobreintegración. Para la integración temporal, se utilizan esquemas de Runge-Kutta de tipo Rosenbrock linealmente implícitos. Sin embargo, dado que estos esquemas no son probadamente conservadores/estables en entropía, su uso para predecir flujos no estacionarios puede llevar a soluciones que carecen de las propiedades de entropía deseadas. Para abordar este problema, se aplica una técnica de relajación para hacer cumplir la conservación de la entropía o la estabilidad a nivel completamente discreto. La precisión, las propiedades de conservación/estabilidad y la robustez del esquema completamente discreto equipado con la técnica de relajación se evalúan a través de los siguientes experimentos numéricos: (1) el vórtice isentrópico, (2) la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, (3) el vórtice de Taylor-Green.
Descripción
En este trabajo, se emplea un método de Galerkin discontinuo de alto orden para resolver las ecuaciones de Euler utilizando variables de entropía. La conservación de la entropía y la estabilidad se aseguran a nivel semi-discreto espacial a través de flujos numéricos que conservan/estabilizan la entropía y la técnica de sobreintegración. Para la integración temporal, se utilizan esquemas de Runge-Kutta de tipo Rosenbrock linealmente implícitos. Sin embargo, dado que estos esquemas no son probadamente conservadores/estables en entropía, su uso para predecir flujos no estacionarios puede llevar a soluciones que carecen de las propiedades de entropía deseadas. Para abordar este problema, se aplica una técnica de relajación para hacer cumplir la conservación de la entropía o la estabilidad a nivel completamente discreto. La precisión, las propiedades de conservación/estabilidad y la robustez del esquema completamente discreto equipado con la técnica de relajación se evalúan a través de los siguientes experimentos numéricos: (1) el vórtice isentrópico, (2) la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, (3) el vórtice de Taylor-Green.