uu.seUppsala universitets publikasjoner
Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Stable High-Order Finite Difference Methods for Aerodynamics
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Avdelningen för teknisk databehandling. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Numerisk analys. (Waves and Fluids)
2004 (engelsk)Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)Alternativ tittel
Stabila högordnings finita differensmetoder för aerodynamik (svensk)
Abstract [en]

In this thesis, the numerical solution of time-dependent partial differential equations (PDE) is studied. In particular high-order finite difference methods on Summation-by-parts (SBP) form are analysed and applied to model problems as well as the PDEs governing aerodynamics. The SBP property together with an implementation of boundary conditions called SAT (Simultaneous Approximation Term), yields stability by energy estimates.

The first derivative SBP operators were originally derived for Cartesian grids. Since aerodynamic computations are the ultimate goal, the scheme must also be stable on curvilinear grids. We prove that stability on curvilinear grids is only achieved for a subclass of the SBP operators. Furthermore, aerodynamics often requires addition of artificial dissipation and we derive an SBP version.

With the SBP-SAT technique it is possible to split the computational domain into a multi-block structure which simplifies grid generation and more complex geometries can be resolved. To resolve extremely complex geometries an unstructured discretisation method must be used. Hence, we have studied a finite volume approximation of the Laplacian. It can be shown to be on SBP form and a new boundary treatment is derived. Based on the Laplacian scheme, we also derive an SBP artificial dissipation for finite volume schemes.

We derive a new set of boundary conditions that leads to an energy estimate for the linearised three-dimensional Navier-Stokes equations. The new boundary conditions will be used to construct a stable SBP-SAT discretisation. To obtain an energy estimate for the discrete equation, it is necessary to discretise all the second derivatives by using the first derivative approximation twice. According to previous theory that would imply a degradation of formal accuracy but we present a proof that this is not the case.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Uppsala: Acta Universitatis Upsaliensis , 2004. , s. 25
Serie
Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, ISSN 1104-232X ; 1026
Emneord [en]
finite difference methods, high-order accuracy, summation-by-parts, stability, energy estimates, finite volume methods
HSV kategori
Forskningsprogram
Numerisk analys
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-4621ISBN: 91-554-6063-1 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:uu-4621DiVA, id: diva2:165268
Disputas
2004-11-12, Room 1211, Polacksbacken, Lägerhyddsvägen 2F, Uppsala, 10:15 (engelsk)
Opponent
Veileder
Tilgjengelig fra: 2004-10-22 Laget: 2004-10-22 Sist oppdatert: 2011-10-27bibliografisk kontrollert
Delarbeid
1. On Coordinate Transformations for Summation-by-Parts Operators
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>On Coordinate Transformations for Summation-by-Parts Operators
2004 (engelsk)Inngår i: Journal of Scientific Computing, ISSN 0885-7474, E-ISSN 1573-7691, Vol. 20, s. 29-42Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-71164 (URN)10.1023/A:1025881528802 (DOI)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2017-11-21bibliografisk kontrollert
2. Stable and Accurate Artificial Dissipation
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Stable and Accurate Artificial Dissipation
2004 (engelsk)Inngår i: Journal of Scientific Computing, ISSN 0885-7474, E-ISSN 1573-7691, Vol. 21, s. 57-79Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-71152 (URN)10.1023/B:JOMP.0000027955.75872.3f (DOI)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2018-01-10bibliografisk kontrollert
3. Accuracy requirements for transient aerodynamics
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Accuracy requirements for transient aerodynamics
2003 (engelsk)Inngår i: Proc. 16th AIAA CFD Conference, AIAA , 2003Konferansepaper, Publicerat paper (Fagfellevurdert)
sted, utgiver, år, opplag, sider
AIAA, 2003
Serie
Conference Proceeding Series ; 2003-3689
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-48285 (URN)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2018-01-11bibliografisk kontrollert
4. Steady-State Computations Using Summation-by-Parts Operators
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Steady-State Computations Using Summation-by-Parts Operators
2005 (engelsk)Inngår i: Journal of Scientific Computing, ISSN 0885-7474, E-ISSN 1573-7691, Vol. 24, s. 79-95Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-78927 (URN)10.1007/s10915-004-4788-2 (DOI)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2018-01-13bibliografisk kontrollert
5. Stability of finite volume approximations for the Laplacian operator on quadrilateral and triangular grids
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Stability of finite volume approximations for the Laplacian operator on quadrilateral and triangular grids
2004 (engelsk)Inngår i: Applied Numerical Mathematics, ISSN 0168-9274, E-ISSN 1873-5460, Vol. 51, s. 101-125Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-71143 (URN)10.1016/j.apnum.2004.02.001 (DOI)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2018-01-10bibliografisk kontrollert
6. Artificial Dissipation for Strictly Stable Finite Volume Methods on Unstructured Meshes
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Artificial Dissipation for Strictly Stable Finite Volume Methods on Unstructured Meshes
2004 (engelsk)Inngår i: Computational Mechanics Abstracts: Volume II, Beijing, China: Tsinghua University Press , 2004, s. 7-7Konferansepaper, Publicerat paper (Annet vitenskapelig)
sted, utgiver, år, opplag, sider
Beijing, China: Tsinghua University Press, 2004
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-71104 (URN)7-302-09342-3 (ISBN)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2018-01-10bibliografisk kontrollert
7. Well-posed boundary conditions for the Navier-Stokes equations
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Well-posed boundary conditions for the Navier-Stokes equations
2005 (engelsk)Inngår i: SIAM Journal on Numerical Analysis, ISSN 0036-1429, E-ISSN 1095-7170, Vol. 43, s. 1231-1255Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-78928 (URN)10.1137/040604972 (DOI)
Tilgjengelig fra: 2007-01-26 Laget: 2007-01-26 Sist oppdatert: 2017-12-14bibliografisk kontrollert
8. On the Order of Accuracy for Difference Approximations of Initial-Boundary Value Problems
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>On the Order of Accuracy for Difference Approximations of Initial-Boundary Value Problems
2004 (engelsk)Rapport (Annet vitenskapelig)
Serie
Technical report / Department of Information Technology, Uppsala University, ISSN 1404-3203 ; 2004-040
HSV kategori
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-71168 (URN)
Tilgjengelig fra: 2008-02-21 Laget: 2008-02-21 Sist oppdatert: 2011-11-17bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

fulltekst(6634 kB)2825 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT01.pdfFilstørrelse 6634 kBChecksum SHA-1
b3ec97743817f75b63b06a7e8c496f648a0d5f8f403d298cdee250feca34f2c8215fdf47
Type fulltextMimetype application/pdf
Kjøp publikasjonen >>

Av organisasjonen

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 2825 nedlastinger
Antall nedlastinger er summen av alle nedlastinger av alle fulltekster. Det kan for eksempel være tidligere versjoner som er ikke lenger tilgjengelige

isbn
urn-nbn

Altmetric

isbn
urn-nbn
Totalt: 2583 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf