Un nuevo algoritmo adaptativo para mejorar el esquema no lineal compacto ponderado con aplicaciones
Autores: Huang, Ziquan; Zheng, Shichao; Wang, Dongfang; Deng, Xiaogang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un nuevo algoritmo adaptativo para mejorar el esquema no lineal compacto ponderado con aplicaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Mejorar
Algoritmo
Suavidad
Esquema no lineal
Precisión
Resolución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la resolución y precisión del esquema no lineal compacto ponderado de alto orden (WCNS), se propone un nuevo algoritmo adaptativo basado en indicadores de suavidad local. El nuevo algoritmo introduce un indicador de suavidad global de alto orden para ajustar el valor de acuerdo con las características del flujo local. Específicamente, el algoritmo aumenta en regiones suaves, lo que puede ayudar a cubrir la disparidad en los indicadores de suavidad de los sub-estencil y hacer que el esquema no lineal se acerque al esquema lineal de fondo. Como resultado, se puede lograr una precisión óptima en regiones suaves, incluidos los puntos críticos. Mientras que cerca de discontinuidades, el algoritmo disminuye, fortaleciendo así el mecanismo de selección de estencil y atenuando aún más las oscilaciones espurias. Mientras tanto, el nuevo algoritmo hace que los esquemas no lineales sean invariables en escala de las variables de flujo. Los resultados de la relación de dispersión aproximada (ADR) muestran que el nuevo algoritmo puede reducir en gran medida los errores espectrales de los esquemas no lineales en el rango de número de onda medio y bajo sin inducir inestabilidad. Los resultados numéricos indican que el nuevo algoritmo puede mejorar significativamente la resolución de estructuras a pequeña escala y suprimir oscilaciones numéricas cerca de discontinuidades con solo un incremento menor en el costo computacional.
Descripción
Para mejorar la resolución y precisión del esquema no lineal compacto ponderado de alto orden (WCNS), se propone un nuevo algoritmo adaptativo basado en indicadores de suavidad local. El nuevo algoritmo introduce un indicador de suavidad global de alto orden para ajustar el valor de acuerdo con las características del flujo local. Específicamente, el algoritmo aumenta en regiones suaves, lo que puede ayudar a cubrir la disparidad en los indicadores de suavidad de los sub-estencil y hacer que el esquema no lineal se acerque al esquema lineal de fondo. Como resultado, se puede lograr una precisión óptima en regiones suaves, incluidos los puntos críticos. Mientras que cerca de discontinuidades, el algoritmo disminuye, fortaleciendo así el mecanismo de selección de estencil y atenuando aún más las oscilaciones espurias. Mientras tanto, el nuevo algoritmo hace que los esquemas no lineales sean invariables en escala de las variables de flujo. Los resultados de la relación de dispersión aproximada (ADR) muestran que el nuevo algoritmo puede reducir en gran medida los errores espectrales de los esquemas no lineales en el rango de número de onda medio y bajo sin inducir inestabilidad. Los resultados numéricos indican que el nuevo algoritmo puede mejorar significativamente la resolución de estructuras a pequeña escala y suprimir oscilaciones numéricas cerca de discontinuidades con solo un incremento menor en el costo computacional.