Toward Robust and Efficient High-Order Summation-By-Parts Discretizations for Compressible Viscous Flows on Unstructured Simplicial Meshes
Notice bibliographique
Résumé
This thesis presents several advancements that contribute to the development of robust, efficient, and flexible high-order methods for computational fluid dynamics (CFD). The underpinning tool in these advancements is the summation-by-parts (SBP) framework along with simultaneous approximation terms (SATs). The SBP-SAT method enables the construction of provably stable discretizations of the governing equations of fluid dynamics, thereby enhancing the robustness of CFD algorithms. Additionally, the application of this approach on unstructured simplicial meshes facilitates automatic mesh generation, providing flexibility to handle complex geometries. Relative to some of the popular high-order methods, the entropy-stable SBP-SAT scheme on simplicial meshes is computationally expensive. To mitigate this drawback, we have made advancements in three key areas: the development of efficient entropy-stable viscous SATs, the development of alternative entropy-stable formulation, and the construction of novel SBP operators. We establish that the existing viscous SAT framework can be used to construct entropy-stable discretizations of the Navier--Stokes equations, enabling the use of entropy-stable SATs that couple only immediate neighboring elements. Furthermore, the viscous SAT framework is extended to encompass a wider class of SATs, and functional superconvergence is shown for the SATs that satisfy primal and adjoint consistency conditions. Building upon the entropy-split formulation primarily used within the traditional finite-difference framework, we develop an entropy-split entropy-stable discretization for element-type SBP-SAT schemes. The method offers substantial improvements in terms of efficiency compared to the Hadamard-form entropy-stable discretizations based on two-point flux functions. Furthermore, a locally conservative hybrid formulation of the scheme is proposed to mitigate the loss of conservation. Finally, a new matrix-type interface dissipation operator is developed to enable the use of the entropy-split entropy-stable scheme for problems with discontinuities. To further enhance the efficiency of the entropy-stable SBP-SAT method, several novel SBP operators are constructed. Construction of efficient SBP operators necessitate the derivation of high-order quadrature rules with minimal node count. We derived symmetric quadrature rules with positive weights that include boundary nodes as well as those with exclusively interior nodes, extending the available sets of quadrature rules to higher degrees than currently available while also maintaining high level of quadrature efficiency. Finally, we introduced a novel approach to construct SBP operators on simplices with a tensor-product structure. The accuracy and sparsity of these tensor-product split-simplex operators substantially enhance the efficiency of SBP-SAT discretizations on simplicial meshes.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».