Asymptotic preserving error estimates for numerical solutions of compressible Navier-Stokes equations in the low Mach number regime
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985840%3A_____%2F18%3A00485868" target="_blank" >RIV/67985840:_____/18:00485868 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1137/16M1094233" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1137/16M1094233</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1137/16M1094233" target="_blank" >10.1137/16M1094233</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Asymptotic preserving error estimates for numerical solutions of compressible Navier-Stokes equations in the low Mach number regime
Popis výsledku v původním jazyce
We study the convergence of numerical solutions of the compressible Navier-Stokes system to its incompressible limit. The numerical solution is obtained by a combined finite element-finite volume method based on the linear Crouzeix-Raviart finite element for the velocity and piecewise constant approximation for the density. The convective terms are approximated using upwinding. The distance between a numerical solution of the compressible problem and the strong solution of the incompressible Navier-Stokes equations is measured by means of a relative energy functional. For barotropic pressure exponent $gamma geq 3/2$ and for well-prepared initial data we obtain uniform convergence of order $cal O(sqrtDelta t, h^a, varepsilon)$, $a = min frac{2 gamma - 3 gamma, 1$. Extensive numerical simulations confirm that the numerical solution of the compressible problem converges to the solution of the incompressible Navier-Stokes equations as the discretization parameters $Delta t$, $h$ and the Mach number $varepsilon$ tend to zero.
Název v anglickém jazyce
Asymptotic preserving error estimates for numerical solutions of compressible Navier-Stokes equations in the low Mach number regime
Popis výsledku anglicky
We study the convergence of numerical solutions of the compressible Navier-Stokes system to its incompressible limit. The numerical solution is obtained by a combined finite element-finite volume method based on the linear Crouzeix-Raviart finite element for the velocity and piecewise constant approximation for the density. The convective terms are approximated using upwinding. The distance between a numerical solution of the compressible problem and the strong solution of the incompressible Navier-Stokes equations is measured by means of a relative energy functional. For barotropic pressure exponent $gamma geq 3/2$ and for well-prepared initial data we obtain uniform convergence of order $cal O(sqrtDelta t, h^a, varepsilon)$, $a = min frac{2 gamma - 3 gamma, 1$. Extensive numerical simulations confirm that the numerical solution of the compressible problem converges to the solution of the incompressible Navier-Stokes equations as the discretization parameters $Delta t$, $h$ and the Mach number $varepsilon$ tend to zero.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10101 - Pure mathematics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA16-03230S" target="_blank" >GA16-03230S: Termodynamicky konzistentni modely pro proudění tekutin: matematická teorie a numerické řešení</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
Multiscale Modeling and Simulation
ISSN
1540-3459
e-ISSN
—
Svazek periodika
16
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
34
Strana od-do
150-183
Kód UT WoS článku
000429645500006
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85045026178