BICOMPACT SCHEMES FOR COMPRESSIBLE NAVIER–STOKES EQUATIONS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time, bicompact schemes are generalized to non-stationary Navier–Stokes equations for a compressible heat-conducting fluid. The proposed schemes have an approximation of the fourth order in space and the second order in time, are absolutely stable (in the frozen-coefficients sense), conservative, and efficient. One of the new schemes is tested on several two-dimensional problems. It is shown that when the mesh is refined, the scheme converges with an increased third order. A comparison is made with the WENO5-MR scheme. The superiority of the chosen bicompact scheme in resolving vortices and shock waves, as well as their interaction, is demonstrated.

About the authors

M. D. Bragin

Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: michael@bragin.cc
Russia, Moscow

References

  1. Толстых А.И. Компактные и мультиоператорные аппроксимации высокой точности для уравнений в частных производных. М.: Наука, 2015, 350 с.
  2. De La Llave Plata M., Couaillier V., Pape M.-C. // Comput. Fluids. 2018. V. 176. P. 320–337.
  3. Faranosov G.A., Goloviznin V.M., Karabasov S.A., Kondakov V.G., Kopiev V.F., Zaitsev M.A. // Comput. Fluids. 2013. V. 88. P. 165–179.
  4. Головизнин В.М., Четверушкин Б.Н. // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2018. Т. 58. № 8. С. 20–29.
  5. Рогов Б.В., Михайловская М.Н. // Матем. моделирование. 2008. Т. 20. № 1. С. 99–116.
  6. Михайловская М.Н., Рогов Б.В. // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2012. Т. 52. № 4. С. 672–695.
  7. Rogov B.V. // Appl. Numer. Math. 2019. V. 139. P. 136–155.
  8. Брагин М.Д., Рогов Б.В. // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2021. Т. 61. № 11. С. 1759–1778.
  9. Bragin M.D. // Appl. Numer. Math. 2022. V. 174. P. 112–126.
  10. Брагин М.Д. // Матем. моделирование. 2022. Т. 34. № 6. С. 3–21.
  11. Douglas J., Dupont T.F. // Numerical Solution of Partial Differential Equations II / ed. by B. Hubbard. Academic Press, 1971. P. 133–214.
  12. Duchemin L., Eggers J. // J. Comput. Phys. 2014. V. 263. P. 37–52.
  13. Wang H., Zhang Q., Wang S., Shu C.-W. // Sci. China Math. 2020. V. 63. P. 183–204.
  14. Shu C.-W. // Advanced Numerical Approximation of Nonlinear Hyperbolic Equations / ed. by A. Quarteroni, V. 1697 of Lecture Notes in Mathematics. Springer, 1998. P. 325–432.
  15. Daru V., Tenaud C. // Comput. Fluids. 2001. V. 30. P. 89–113.
  16. Bragin M.D., Rogov B.V. // Appl. Numer. Math. 2020. V. 151. P. 229–245.
  17. Wang Z., Zhu J., Tian L., Zhao N. // J. Comput. Phys. 2021. V. 429. P. 110006.
  18. Sjögreen B., Yee H.C. // J. Comput. Phys. 2003. V. 185. P. 1–26.
  19. Yee H.C., Sandham N.D., Djomehri M.J. // J. Comput. Phys. 1999. V. 150. P. 199–238.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (82KB)
3.

Download (119KB)
4.

Download (111KB)

Copyright (c) 2023 М.Д. Брагин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».