Método de Elementos Finitos de Galerkin Descontínuo para Equações de Navier-Stokes Bidimensionais
DOI:
https://doi.org/10.5540/tema.2005.06.01.0101Resumo
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.Referências
[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
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Direitos Autorais
Autores de artigos publicados no periódico Trends in Computational and Applied Mathematics mantêm os direitos autorais de seus trabalhos. O periódico utiliza a Atribuição Creative Commons (CC-BY) nos artigos publicados. Os autores concedem ao periódico o direito de primeira publicação.
Propriedade Intelectual e Termos de uso
O conteúdo dos artigos é de responsabilidade exclusiva dos autores. O periódico utiliza a Atribuição Creative Commons (CC-BY) nos artigos publicados. Esta licença permite que os artigos publicados sejam reutilizados sem permissão para qualquer finalidade, desde que o trabalho original seja corretamente citado.
O periódico encoraja os Autores a autoarquivar seus manuscritos aceitos, publicando-os em blogs pessoais, repositórios institucionais e mídias sociais acadêmicas, bem como postando-os em suas mídias sociais pessoais, desde que seja incluída a citação completa à versão do website da revista.