CABARET scheme implementation for free shear layer modeling

 pdf (4814K)  / Annotation

List of references:

  1. В. М. Головизнин, М. А. Зайцев, С. А. Карабасов, И. Н. Короткин. Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики для многопроцессорных вычислительных комплексов. — М: Издательство Московского университета, 2013. — 481 с.
    • V. M. Goloviznin, M. A. Zaytsev, S. A. Karabasov, I. N. Korotkin. Novel Algorithms of Computational Hydrodynamics for Multicore Computing. — Moscow: Moscow University Press, 2013. — 481 p. — in Russian.
  2. В. Ю. Глотов. Математическая модель свободной турбулентности на основе принципа максимума: дисс. канд. физ.-мат. наук. — М: ИБРАЭ РАН, 2014. — 134 с.
    • V. Yu. Glotov. Matematicheskaya model’ svobodnoy turbulentnosti na osnove printsipa maksimuma: diss. kand. fiz.-mat. nauk. — Moscow: IBRAE RAN, 2014. — 134 p. — in Russian.
  3. В. Ю. Глотов, В. М. Головизнин. Схема «КАБАРЕ» для двумерной несжимаемой жидкости в переменных функция тока–завихренность // Математическое моделирование. — 2011. — Т. 23, № 9. — С. 89–104.
    • V. Y. Glotov, V. M. Goloviznin. Cabaret scheme for two-dimensional incompressible fluid in terms of the stream functionvorticity variables // Mathematical Models and Computer Simulations. — 2012. — V. 4, no. 2. — P. 144–154. — DOI: 10.1134/S2070048212020044. — MathSciNet: MR2896218.
  4. Т. Г. Елизарова, И. А. Широков. Ламинарный и турбулентный режимы распада вихря Тейлора – Грина. — 2013. — Т. 63. — 16 с. — Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша.
    • T. G. Elizarova, I. A. Shirokov. Laminar and turbulent regimes of the Taylor – Green vortex decay. — 2013. — V. 63. — 16 p. — Preprinty IPM im. M. V. Keldysha. — in Russian.
  5. М. В. Липавский, А. И. Толстых, Е. Н. Чигерёв. О численном моделировании неустойчивости сдвиговых слоев на основе схемы с мультиоператорными аппроксимациями девятого порядка // Журнал вычислительной метаматики и математической физики. — 2013. — Т. 53, № 3. — С. 417–432.
    • M. V. Lipavskii, A. I. Tolstykh, E. N. Chigirev. Numerical simulation of shear layer instability using a scheme with ninth-order multioperator approximations // Computational Mathematics and Mathematical Physics. — 2013. — V. 53, no. 3. — P. 296–310. — DOI: 10.1134/S0965542513030081. — MathSciNet: MR3249655. — zbMATH: Zbl 1274.35268.
  6. П. Г. Фрик. Турбулентность: модели и подходы. Курс лекций. Часть II. — Пермь: ПГТУ, 1998. — 138 с.
    • P. G. Frik. Turbulentnost’: modeli i podkhody. Kurs lektsiy. Chast’ II. — Perm’: PGTU, 1998. — 138 p. — in Russain.
  7. H. Ayrton. On a new method of driving off poisonous gases // Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. — 1919. — V. 96, no. 676. — P. 249–256. — DOI: 10.1098/rspa.1919.0051.
  8. G. K. Batchelor. Computation of the energy spectrum in homogeneous two-dimensional turbulence // Physics of Fluids. — 1969. — V. 12, no. 12. — P. 233–239. — DOI: 10.1063/1.1692443. — zbMATH: Zbl 0217.25801.
  9. M. Berger, C. Helzer. A simplified h-box method for embedded boundary grids // SIAM Journal on Scientific Computing. — 2012. — V. 34, no. 2. — P. A861–A888. — DOI: 10.1137/110829398. — MathSciNet: MR2914307. — zbMATH: Zbl 1252.65149.
  10. D. L. Brown. Performance of under-resolved two-dimensional incompressible flow simulations // Journal of Computational Physics. — 1995. — V. 122, no. 1. — P. 165–183. — DOI: 10.1006/jcph.1995.1205. — MathSciNet: MR1358529. — zbMATH: Zbl 0849.76043.
  11. A. B. Cortesi, B. L. Smith, G. Yadigaroglu, S. Banerjee. Numerical investigation of the entrainment and mixing processes in neutral and stably-stratified mixing layers // Physics of Fluids. — 1999. — V. 11, no. 1. — P. 162–185. — DOI: 10.1063/1.869910. — zbMATH: Zbl 1147.76369.
  12. B. Cushman-Roisin. Kelvin–Helmholtz instability as a boundary-value problem // Environmental Fluid Mechanics. — 2005. — V. 5, no. 6. — P. 507–525. — DOI: 10.1007/s10652-005-2234-0.
  13. P. Davidson. Turbulence: An Introduction for Scientists and Engineers. — Oxford: OUP, 2004. — 678 p. — MathSciNet: MR2077129.
  14. J. DeBonis. Solutions of the Taylor-Green Vortex Problem Using High-Resolution Explicit Finite Difference Methods / Aerospace Sciences Meetings. — American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2013. — P. 1–28.
  15. I. P. D. De Silva, H. J. S. Fernando, F. Eaton, D. Hebert. Evolution of Kelvin–Helmholtz billows in nature and laboratory // Earth and Planetary Science Letters. — 1996. — V. 143. — P. 217–231. — DOI: 10.1016/0012-821X(96)00129-X.
  16. P. G. Drazin, W. H. Reid. Hydrodynamic stability. Second edition. — Cambrige University Press, 2004. — 619 p. — MathSciNet: MR2098531.
  17. L. Gramer. Kelvin–Helmholtz instabilities / GFD-II. — 2007.
  18. M. Holzer, E. D. Siggia. Turbulent mixing of a passive scalar // Physics of Fluids. — 1994. — V. 6, no. 5. — P. 1820–1837. — DOI: 10.1063/1.868243. — MathSciNet: MR1270861. — zbMATH: Zbl 0866.76034.
  19. P. Huerre, P. A. Monkewitz. Absolute and convective instabilities in free shear layers // Journal of Fluid Mechanics. — 1985. — V. 159, no. 10. — P. 151–168. — DOI: 10.1017/S0022112085003147. — MathSciNet: MR0819389. — zbMATH: Zbl 0588.76067.
  20. Intel Math Kernel Library Reference Manual. — Intel Corporation, 2010. — Document Number:630813-036US.
  21. R. H. Kraichnan. Inertial ranges in two-dimensional turbulence // Physics of Fluids. — 1967. — V. 10, no. 7. — P. 1417–1423. — DOI: 10.1063/1.1762301.
  22. Y. M. Kulikov, E. E. Son. The CABARET method for a weakly compressible fluid flows in one- and two-dimensional implementations // Journal of Physics: Conference Series. — 2016. — V. 774, no. 1. — P. 012094.
  23. C. Pozrikidis. Introduction to theoretical and computational fluid dynamics. — OUP, 2011. — 1296 p. — 2nd ed. — MathSciNet: MR2724488.
  24. N. D. Sandham, W. C. Reynolds. Three-dimensional simulations of large eddies in the compressible mixing layer // Journal of Fluid Mechanics. — 1991. — V. 224. — P. 133–158. — DOI: 10.1017/S0022112091001684. — zbMATH: Zbl 0717.76094.
  25. W. D. Smyth. Secondary kelvin-helmholtz instability in weakly stratified shear flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2003. — V. 497, no. 12. — P. 67–98. — DOI: 10.1017/S0022112003006591. — MathSciNet: MR2033845. — zbMATH: Zbl 1053.76025.

Indexed in Scopus

Full-text version of the journal is also available on the web site of the scientific electronic library eLIBRARY.RU

The journal is included in the Russian Science Citation Index

The journal is included in the RSCI

International Interdisciplinary Conference "Mathematics. Computing. Education"