Numerical Simulation of Wall-Bounded Flows using a Spectral Method with Volume Penalization - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Chapitre D'ouvrage Année : 2018

Numerical Simulation of Wall-Bounded Flows using a Spectral Method with Volume Penalization

Résumé

The volume penalization method, which allows to impose no-slip boundary conditions, is assessed for wall-bounded flows. For the numerical solution of the penalized equations a spectral method is used. Considering a two-dimensional Poiseuille flow, the solution of the Navier-Stokes penalized equation is computed analytically and the convergence of the numerical solution is studied. To illustrate the properties of the approach we compute a three-dimensional turbulent channel flow imposing a constant flow rate. The obtained results are compared with reference data of Kim et al. [10].
La méthode de pénalisation en volume, qui permet d’imposer des conditions aux limites non glissement, est analysée pour des écoulements avec parois. Pour la solution numérique des équations pénalisées une méthode spectrale est utilisée. Nous considerons un écoulement bidimensionnel de type Poiseuille et la solution exacte des équations pénaliées est calculée analytiquement. Ensuite nous étudierons la convergence de la solution numérique. Des simulations d’un écoulement tridimensionnel turbulent dans un canal avec un débit constant montrent les propriétés de cette approche.

Dates et versions

hal-02082195 , version 1 (28-03-2019)

Identifiants

Citer

Yoichi Sawamura, Katsunori Yoshimatsu, Kai Schneider. Numerical Simulation of Wall-Bounded Flows using a Spectral Method with Volume Penalization. L. Grigori, C. Japhet, P. Moireau, Editors. CEMRACS 2016 - Numerical challenges in parallel scientific computing, 63, EDP Sciences, pp.280-289, 2018, ESAIM: PROCEEDINGS AND SURVEYS, 2267-3059. ⟨10.1051/proc/201863280⟩. ⟨hal-02082195⟩
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