Implementation of Finite Element Methods for Navier-Stokes Equations

Implementation of Finite Element Methods for Navier-Stokes Equations

Author: F. Thomasset

Publisher: Springer Science & Business Media

Published: 2012-12-06

Total Pages: 168

ISBN-13: 3642870473

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In structure mechanics analysis, finite element methods are now well estab lished and well documented techniques; their advantage lies in a higher flexibility, in particular for: (i) The representation of arbitrary complicated boundaries; (ii) Systematic rules for the developments of stable numerical schemes ap proximating mathematically wellposed problems, with various types of boundary conditions. On the other hand, compared to finite difference methods, this flexibility is paid by: an increased programming complexity; additional storage require ment. The application of finite element methods to fluid mechanics has been lagging behind and is relatively recent for several types of reasons: (i) Historical reasons: the early methods were invented by engineers for the analysis of torsion, flexion deformation of bearns, plates, shells, etc ... (see the historics in Strang and Fix (1972) or Zienckiewicz (1977». (ii) Technical reasons: fluid flow problems present specific difficulties: strong gradients,l of the velocity or temperature for instance, may occur which a finite mesh is unable to properly represent; a remedy lies in the various upwind finite element schemes which recently turned up, and which are reviewed in chapter 2 (yet their effect is just as controversial as in finite differences). Next, waves can propagate (e.g. in ocean dynamics with shallowwaters equations) which will be falsely distorted by a finite non regular mesh, as Kreiss (1979) pointed out. We are concerned in this course with the approximation of incompressible, viscous, Newtonian fluids, i.e. governed by N avier Stokes equations.


MISE EN OEUVRE DE METHODES NUMERIQUES POUR LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES

MISE EN OEUVRE DE METHODES NUMERIQUES POUR LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES

Author: M. L.. COROLLEUR

Publisher:

Published: 1975

Total Pages:

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ON PRESENTE DEUX METHODES DE RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES DANS LE PLAN, OU LES EQUATIONS SONT MISES SOUS FORME VARIATIONNELLE ET OU L'ON UTILISE LA FONCTION DE COURANT POUR OBTENIR LES VITESSES: ETUDE DE LA METHODE DE CHORIN POUR LES ECOULEMENTS A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS. LA METHODE REPOSE SUR LA SIMULATION NUMERIQUE DU PHENOMENE DE GENERATION ET DE DISPERSION DES TOURBILLONS PAR L'UTILISATION DE VARIABLES PSEUDO-ALEATOIRES GENEREES SUR ORDINATEUR. DESCRIPTION D'UNE METHODE DE PAS FRACTIONNAIRES, OU ON TRAITE A PART LES TERMES CONVECTIFS ET DE DIFFUSION. L'EQUATION DE CONVECTION EST RESOLUE PAR UNE METHODE APPARENTEE A CELLE DES CARACTERISTIQUES, CELLES-CI ETANT ALORS LES TRAJECTOIRES. LE PROGRAMME EST DONNE. LES VITESSES SONT OBTENUES PAR INVERSION DE L'EQUATION DE POISSON PAR LES ELEMENTS FINIS. L'EQUATION DE LA CHALEUR EST RESOLUE PAR DIFFERENCES FINIES.


RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS

RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS

Author: BRIGITTE.. IBLER

Publisher:

Published: 1981

Total Pages: 81

ISBN-13:

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FORMULATION VITESSE-PRESSION. PROPOSITION D'UNE METHODE DE RESOLUTION BASEE SUR LE TRAITEMENT SEPARE DES TERMES CONVECTIFS. CE PROCEDE PERMET DE PRENDRE EN COMPTE LE CARACTERE HYPERBOLIQUE DE LA CONVECTION ET PAR CONSEQUENT D'OBTENIR DES RESULTATS POUR DES NOMBRES DE REYNOLDS ELEVES. L'EQUATION DE CONVECTION EST RESOLUE PAR UNE METHODE DES CARACTERISTIQUES. ETUDE DU PROBLEME DE STOKES. LES SYSTEMES LINEAIRES SONT RESOLUS PAR UNE METHODE DE GRADIENT CONJUGUE PRECONDITIONNE. RESULTATS NUMERIQUES POUR UNE CAVITE AUX PAROIS MOBILES, UN JET ENTRANT DANS UNE CAVITE ET L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE


Résolution des équations de Navier-Stokes par une méthode d'éléments finis mixtes

Résolution des équations de Navier-Stokes par une méthode d'éléments finis mixtes

Author: Marc Bredif

Publisher:

Published: 1980

Total Pages: 133

ISBN-13:

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RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS MIXTES EN FONCTION COURANT PSI ET FONCTION TOURBILLON OMEGA . ON CONSIDERE PLUSIEURS TYPES DE CONDITIONS AUX LIMITES INHOMOGENES. LA PRESSION TOTALE EST INTRODUITE EN TANT QUE MULTIPLICATEUR DE LAGRANGE ASSOCIE A LA CONTRAINTE SUR LA VITESSE DIV U=0, CE QUI PERMET D'ASSOCIER A LA FORMULATION EN (PSI , OMEGA ) UNE FORMULATION DONNANT LA PRESSION TOTALE P*. PRESENTATION D'UNE METHODE DE CORRECTION POUR LE PROBLEME DES OSCILLATIONS NUMERIQUES DUES A LA NATURE DIFFUSIVE CONVECTIVE DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES. L'ALGORITHME DE RESOLUTION ET FONDE SUR UNE METHODE DE GRADIENTS CONJUGUES. APPLICATION AUX ECOULEMENTS DANS UNE CAVITE CARNEE, AUTOUR D'UN CYLINDRE CIRCULAIRE ET D'UN PROFIL SYMETRIQUE A INCIDENCE NULLE