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Enregistrement W3203159446 · doi:10.1002/fld.5049

High‐order implicit time‐stepping with high‐order central essentially‐non‐oscillatory methods for unsteady three‐dimensional computational fluid dynamics simulations

2021· article· en· W3203159446 sur OpenAlex
Thien Binh Nguyen, Hans De Sterck, Lucie Fréret, C. P. T. Groth

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueInternational Journal for Numerical Methods in Fluids · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMathematics
ThématiqueNumerical methods for differential equations
Établissements canadiensUniversity of TorontoUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMathematicsNonlinear systemApplied mathematicsJacobian matrix and determinantDiscretizationBackward differentiation formulaRunge–Kutta methodsAerodynamicsComputational fluid dynamicsNumerical analysisMathematical analysisDifferential equationDifferential algebraic equationOrdinary differential equation

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract This article develops high‐order implicit time‐stepping methods combined with the fourth‐order central essentially‐non‐oscillatory (CENO) scheme for stiff three‐dimensional computational fluid dynamics problems having disparate characteristic time scales. Both aerodynamic and magnetohydrodynamic problems are considered on three‐dimensional multiblock body‐fitted grids with hexahedral cells. Several implicit time integration methods of third‐ and fourth‐order accuracy are considered, including the multistep backward differentiation formulas (BDF4), multistage explicitly singly diagonally implicit Runge‐Kutta (ESDIRK4), and Rosenbrock‐type methods (ROS34POW2). The resulting nonlinear algebraic system of equations is solved via a preconditioned Jacobian‐free inexact Newton–Krylov method with additive Schwarz preconditioning using block‐based incomplete LU decomposition. The performance of the high‐order implicit time‐stepping methods on smooth and stiff problems is compared with a standard fourth‐order explicit Runge‐Kutta (RK4) method. It is shown that the Rosenbrock methods, despite their advantage of only requiring the solution of linear systems, have significant drawbacks in terms of robustness issues for highly nonlinear compressible flows. The implicit BDF4 and ESDIRK4 methods are found to be much more efficient than the explicit fourth‐order RK4 method for a stiff resistive magnetohydrodynamic (MHD) problem discretized with the fourth‐order CENO method. When applied to the problem of vortex shedding governed by the Navier–Stokes equations, an A‐stable ESDIRK4 scheme proved to be the more robust and accurate implicit time‐marching scheme and was able to offer significant speedup compared with the RK4 method. Initial results are also shown for high‐order implicit time integration applied to two problems with discontinuities. The current study represents the first to achieve high‐order implicit time integration for MHD, enabling large time steps and substantial speedups for stiff MHD problems with high‐order accuracy, and it also represents the first to establish high‐order implicit time integration for high‐order CENO in space.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,008
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,319
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,008
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,045
Tête enseignante GPT0,439
Écart entre enseignants0,393 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle