Método de Elementos Finitos de Galerkin Descontínuo para Equações de Navier-Stokes Bidimensionais
DOI:
https://doi.org/10.5540/tema.2005.06.01.0101Abstract
Neste trabalho apresentamos um método de Galerkin descontínuo para as equações de Navier-Stokes incompressíveis, bidimensionais em regime permanente. Usando a formulação da função corrente, o problema se reduz para uma equação biharmônica não-linear que é linearizada com o método de iteração de Picard. Para a equação biharmônica linear, apresentamos uma formulação com penalização interior do método de elementos finitos de Galerkin descontínuo. Esta formulação é o resultado da combinação de outras duas formulações, uma para a parte elíptica e outra para parte hiperbólica do problema. São apresentados resultados numéricos que confirmam a eficiência do método na resolução numérica das equações de Navier-Stokes para uma ampla escala do número de Reynolds.References
[1] F. Brezzi, L. Marini e E. S¨uli, “Discontinuous Galerkin methods for first-order hyperbolic problems”, Technical Report 04/02, Oxford University Computing Laboratory, 2004.
B. Cockburn, G. Kanschat, D. Sch¨otzau e C. Schwab, Local discontinuous Galerkin methods for the Stokes system, SIAM J. Numer. Anal., 40, No. 1 (2002), 319–343.
B. Cockburn, G. Kanschat e D. Sch¨otzau, The local discontinuous Galerkin method for linear incompressible fluid flow: A review, Computer and Fluids, 2003. published online.
B. Cockburn, G. Kanschat e D. Sch¨otzau, A locally conservative LDG method for the incompressible Navier-Stokes equations, Math. Comput., 2005. online.
B. Cockburn, G. Kanschat e D. Sch¨otzau, Local discontinuous Galerkin methods for the Oseen equations, Math. Comput., 73 (2004), 569–593.
U. Ghia, K.N. Ghia, e C.T. Shin, High-Re solutions for incompressible flow using the Navier-Stokes equation and a multigrid method, J. comput. Phys., 48 (1982), 387–411.
V. Girault e P. Raviart, “Finite Element Methods for Navier-Stokes Equations, Theory and Algorithms”, Spring-Verlag, Berlin, 1986.
H.P. Langtangen, K. Mardal e R. Winther, Numerical methods for incompressible viscous flow, Advances in Water Resources, 25 (2002), 1125–1146.
I. Mozolevski e E. S¨uli, A priori error analysis for the hp-version of the discontinuous Galerkin finite element method for the biharmonic equation, Comput. Meth. Appl. Math., 3, No. 4 (2003) 596–607.
R. Rannacher, Finite element methods for the incompressible Navier-Sstokes equations, http://www.iwr.uni-heidelberg.de/sfb359/Preprints1999.html 1999.
E. S¨uli e I. Mozolevski, hp-version interior penalty DGFEMs for the biharmonic equation, Technical Report 04/05, Oxford University Computing Laboratory, 2004.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright
Authors of articles published in the journal Trends in Computational and Applied Mathematics retain the copyright of their work. The journal uses Creative Commons Attribution (CC-BY) in published articles. The authors grant the TCAM journal the right to first publish the article.
Intellectual Property and Terms of Use
The content of the articles is the exclusive responsibility of the authors. The journal uses Creative Commons Attribution (CC-BY) in published articles. This license allows published articles to be reused without permission for any purpose as long as the original work is correctly cited.
The journal encourages Authors to self-archive their accepted manuscripts, publishing them on personal blogs, institutional repositories, and social media, as long as the full citation is included in the journal's website version.