不可压缩流基于块预处理的并行有限元计算

摘要：

发展了一个模拟非定常不可压缩粘性流的并行有限元求解器,时间离散使用具有二阶精度的隐式中点格式,基于三维非结构四面体网格剖分,使用高阶混合有限元离散速度场(P2)和压力场(P1).全离散格式产生的代数方程组是大型、稀疏、非对称和病态的,基于修正的压力对流扩散预处理(PCD)和精心设计的子问题迭代执行策略,采用预处理的GMRES迭代法来高效求解线性方程组.利用相同的子问题迭代策略,同时给出基于最小二乘交换子(LSC)预处理的并行效率对比.大量数值算例验证了算法的精度、可扩展性和可靠性.三维驱动方腔流模拟结果(Re=3200.0)清晰地显示了方腔流中主涡(PE)、下游二次涡(DSE)、上游二次涡(USE)、侧壁涡(EWV)和TGL涡的存在.

关键词：不可压缩Navier-Stokes、块预处理、GMRES迭代、混合有限元、并行计算

所属期刊栏目：35

分类号：O241.82(计算数学)

在线出版日期：2018-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：151-160