Discontinuous Galerkin method for a nonlocal hydrodynamic model of flocking dynamics
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F18%3A10382255" target="_blank" >RIV/00216208:11320/18:10382255 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1016/j.jcp.2018.06.055" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.jcp.2018.06.055</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jcp.2018.06.055" target="_blank" >10.1016/j.jcp.2018.06.055</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Discontinuous Galerkin method for a nonlocal hydrodynamic model of flocking dynamics
Popis výsledku v původním jazyce
In this paper we devise an efficient and robust numerical method for a nonlocal nonlinear model of flocking dynamics. The governing equations are a hydrodynamic limit of the model of Cucker and Smale which consists of the compressible Euler equations with added nonlinear nonlocal interaction terms. The numerical scheme is based on the discontinuous Galerkin method. A semi-implicit scheme is used in the time discretization which requires only the solution of one linear system per time level while retaining the stability of an implicit scheme. A crucial point is the construction of a suitable linearization of the nonlocal terms which does not result in fill-in of the system matrices. Element-wise and inter-element artificial diffusion is added to the scheme along with a postprocessing procedure to deal with near-vacuum states that typically arise in the solution. We demonstrate the efficiency and robustness of the scheme on numerical experiments in 1D and 2D. (C) 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.
Název v anglickém jazyce
Discontinuous Galerkin method for a nonlocal hydrodynamic model of flocking dynamics
Popis výsledku anglicky
In this paper we devise an efficient and robust numerical method for a nonlocal nonlinear model of flocking dynamics. The governing equations are a hydrodynamic limit of the model of Cucker and Smale which consists of the compressible Euler equations with added nonlinear nonlocal interaction terms. The numerical scheme is based on the discontinuous Galerkin method. A semi-implicit scheme is used in the time discretization which requires only the solution of one linear system per time level while retaining the stability of an implicit scheme. A crucial point is the construction of a suitable linearization of the nonlocal terms which does not result in fill-in of the system matrices. Element-wise and inter-element artificial diffusion is added to the scheme along with a postprocessing procedure to deal with near-vacuum states that typically arise in the solution. We demonstrate the efficiency and robustness of the scheme on numerical experiments in 1D and 2D. (C) 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10102 - Applied mathematics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA17-01747S" target="_blank" >GA17-01747S: Teorie a numerická analýza sdružených problémů dynamiky tekutin</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2018
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Computational Physics
ISSN
0021-9991
e-ISSN
—
Svazek periodika
372
Číslo periodika v rámci svazku
11
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
24
Strana od-do
500-523
Kód UT WoS článku
000443284400024
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85049088335