In this paper, we extend the positivity-preserving, entropy stable first-order finite volume-type scheme developed for the one-dimensional compressible Navier-Stokes equations in [1] to three spatial dimensions. The new first-order scheme is provably entropy stable, design-order accurate for smooth solutions, and guarantees the pointwise positivity of thermodynamic variables for 3-D compressible viscous flows. Similar to the 1-D counterpart, the proposed scheme for the 3-D Navier-Stokes equations is discretized on Legendre-Gauss-Lobatto grids used for high-order spectral collocation methods. The positivity of density is achieved by adding an artificial dissipation in the form of the first-order Brenner-Navier-Stokes diffusion operator. Another distinctive feature of the proposed scheme is that the Navier-Stokes viscous terms are discretized by high-order spectral collocation summation-by-parts operators. To eliminate time step stiffness caused by the high-order approximation of the viscous terms, the velocity and temperature limiters developed for the 1-D compressible Navier-Stokes equations in [1] are generalized to three spatial dimensions. These limiters bound the magnitude of velocity and temperature gradients and preserve the entropy stability and positivity properties of the baseline scheme. Numerical results are presented to demonstrate design-order accuracy and positivity-preserving properties of the new first-order scheme for 2-D and 3-D inviscid and viscous flows with strong shocks and contact discontinuities.


翻译:在本文中,我们将为[1] [1] 中一维压缩的纳维-斯托克方程式开发的正方位-保留、恒定第一阶-有限体积类型方案推广到[1] 三个空间维度。新的第一阶方案为平滑解决方案提供了可察觉的增缩稳定、设计顺序准确性,并保障三维可压缩的透视流的热动力变量的中点性。与1D对应方类似,3-D Navier-Stokes 方位的拟议3-D Navier-Lobatto 方位组合方案在用于高端光谱光谱共振精度精度精度-Gaus-Lobatto 方位等同位方法的图案上分解。高端-Gaus-Gaus-Lobto 方位精度精度阵列精度阵列(3-Dlobtoto) 方位精度精度精度电网格-Dreal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-deal-liveral-deal-deal-lational-lational-lational-lational-lational-lational-lational-lational-al-lational-lational-lational-lational-lational-lational-lational-lational-al-lational-lation-lation-lational-al-al-al-lational-lational-al-al-al-l-al-al-al-al-al-al-al-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-al-al-al-al-l-l-l-al-al-al-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-al-al-al-al-al-al-l-al-al-al-al-al-

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
113+阅读 · 2020年10月8日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
ICML2019:Google和Facebook在推进哪些方向?
专知
5+阅读 · 2019年6月13日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
CVPR2019 | Stereo R-CNN 3D 目标检测
极市平台
27+阅读 · 2019年3月10日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2019年1月15日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月4日
VIP会员
相关资讯
ICML2019:Google和Facebook在推进哪些方向?
专知
5+阅读 · 2019年6月13日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
CVPR2019 | Stereo R-CNN 3D 目标检测
极市平台
27+阅读 · 2019年3月10日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2019年1月15日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员