Krylov Methods for Large-Scale Dynamical Systems: Application in Fluid Dynamics

计算机科学 离散化 流体力学 计算 理论(学习稳定性) 动力系统理论 流体力学 工具箱 快速多极方法 计算科学 多极展开 数学 机械 物理 算法 数学分析 量子力学 机器学习 程序设计语言
作者
Ricardo AS Frantz,Jean-Christophe Loiseau,Jean-Christophe Robinet
出处
期刊:Applied Mechanics Reviews [American Society of Mechanical Engineers]
卷期号:75 (3) 被引量:1
标识
DOI:10.1115/1.4056808
摘要

Abstract In fluid dynamics, predicting and characterizing bifurcations, from the onset of unsteadiness to the transition to turbulence, is of critical importance for both academic and industrial applications. Different tools from dynamical systems theory can be used for this purpose. In this review, we present a concise theoretical and numerical framework focusing on practical aspects of the computation and stability analyses of steady and time-periodic solutions, with emphasis on high-dimensional systems such as those arising from the spatial discretization of the Navier–Stokes equations. Using a matrix-free approach based on Krylov methods, we extend the capabilities of the open-source high-performance spectral element-based time-stepper Nek5000. The numerical methods discussed are implemented in nekStab, an open-source and user-friendly add-on toolbox dedicated to the study of stability properties of flows in complex three-dimensional geometries. The performance and accuracy of the methods are illustrated and examined using standard benchmarks from the fluid mechanics literature. Thanks to its flexibility and domain-agnostic nature, the methodology presented in this work can be applied to develop similar toolboxes for other solvers, most importantly outside the field of fluid mechanics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
少生气完成签到,获得积分10
刚刚
杨思睿完成签到,获得积分10
1秒前
动听月饼完成签到,获得积分10
2秒前
111111111完成签到,获得积分10
2秒前
LYJ发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方应助wangruize采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
Lgumsi完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Ava应助NeoHong采纳,获得10
4秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
年轻寒蕾完成签到 ,获得积分10
5秒前
大力元霜完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助SCF采纳,获得30
6秒前
有Data发Paper完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
小刺猬完成签到,获得积分10
7秒前
善学以致用应助T拐拐采纳,获得10
7秒前
yatou327完成签到,获得积分10
7秒前
记忆完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
dyf发布了新的文献求助10
9秒前
华仔应助肖宇采纳,获得10
9秒前
三物完成签到 ,获得积分10
9秒前
小柠檬完成签到,获得积分10
9秒前
zht完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
ZQZ完成签到,获得积分10
10秒前
宋宋完成签到,获得积分10
11秒前
manman完成签到 ,获得积分10
11秒前
Nature完成签到,获得积分10
11秒前
淡定的半鬼完成签到,获得积分10
11秒前
汉桑波欸完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
刘婧发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
ssk完成签到,获得积分10
14秒前
危机的如容完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Building Quantum Computers 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
优秀运动员运动寿命的人文社会学因素研究 500
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd Edition 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4243645
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3777117
关于积分的说明 11857973
捐赠科研通 3431443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1883121
邀请新用户注册赠送积分活动 935043
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 841531