High‐order time integrators for front‐tracking finite‐element analysis of viscous free‐surface flows
Notice bibliographique
Résumé
Summary This paper proposes implicit Runge–Kutta (IRK) time integrators to improve the accuracy of a front‐tracking finite‐element method for viscous free‐surface flow predictions. In the front‐tracking approach, the modeling equations must be solved on a moving domain, which is usually performed using an arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) frame of reference. One of the main difficulties associated with the ALE formulation is related to the accuracy of the time integration procedure. Indeed, most formulations reported in the literature are limited to second‐order accurate time integrators at best. In this paper, we present a finite‐element ALE formulation in which a consistent evaluation of the mesh velocity and its divergence guarantees satisfaction of the discrete geometrical conservation law. More importantly, it also ensures that the high‐order fixed mesh temporal accuracy of time integrators is preserved on deforming grids. It is combined with the use of a family of L‐stable IRK time integrators for the incompressible Navier–Stokes equations to yield high‐order time‐accurate free‐surface simulations. This is demonstrated in the paper using the method of manufactured solution in space and time as recommended in Verification and Validation. In particular, we report up to fifth‐order accuracy in time. The proposed free‐surface front‐tracking approach is then validated against cases of practical interest such as sloshing in a tank, solitary waves propagation, and coupled interaction between a wave and a submerged cylinder. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».