Well-balanced convex limiting for finite element discretizations of steady convection-diffusion-reaction equations
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10489231" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10489231 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=L.euDrYqTl" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=L.euDrYqTl</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jcp.2024.113305" target="_blank" >10.1016/j.jcp.2024.113305</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Well-balanced convex limiting for finite element discretizations of steady convection-diffusion-reaction equations
Popis výsledku v původním jazyce
We address the numerical treatment of source terms in algebraic flux correction schemes for steady convection-diffusion-reaction (CDR) equations. The proposed algorithm constrains a continuous piecewise-linear finite element approximation using a monolithic convex limiting (MCL) strategy. Failure to discretize the convective derivatives and source terms in a compatible manner produces spurious ripples, e.g., in regions where the coefficients of the continuous problem are constant and the exact solution is linear. We cure this deficiency by incorporating source term components into the fluxes and intermediate states of the MCL procedure. The design of our new limiter is motivated by the desire to preserve simple steady-state equilibria exactly, as in well-balanced schemes for the shallow water equations. The results of our numerical experiments for two-dimensional CDR problems illustrate potential benefits of well-balanced flux limiting in the scalar case.
Název v anglickém jazyce
Well-balanced convex limiting for finite element discretizations of steady convection-diffusion-reaction equations
Popis výsledku anglicky
We address the numerical treatment of source terms in algebraic flux correction schemes for steady convection-diffusion-reaction (CDR) equations. The proposed algorithm constrains a continuous piecewise-linear finite element approximation using a monolithic convex limiting (MCL) strategy. Failure to discretize the convective derivatives and source terms in a compatible manner produces spurious ripples, e.g., in regions where the coefficients of the continuous problem are constant and the exact solution is linear. We cure this deficiency by incorporating source term components into the fluxes and intermediate states of the MCL procedure. The design of our new limiter is motivated by the desire to preserve simple steady-state equilibria exactly, as in well-balanced schemes for the shallow water equations. The results of our numerical experiments for two-dimensional CDR problems illustrate potential benefits of well-balanced flux limiting in the scalar case.
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/GA22-01591S" target="_blank" >GA22-01591S: Matematická teorie a numerická analýza rovnic vazkých newtonovských stlačitelných tekutin</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
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
1090-2716
Svazek periodika
518
Číslo periodika v rámci svazku
1 December 2024
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
18
Strana od-do
113305
Kód UT WoS článku
001287626900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85200158884