Published 2021
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Journal article
Numerical investigations of the compressible Navier-Stokes system
Contributors
Others:
- Peking University [Beijing]
- COmplex Flows For Energy and Environment (COFFEE) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- CEntre de REcherches en MAthématiques de la DEcision (CEREMADE) ; Université Paris Dauphine-PSL ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Mathématiques et Informatique pour la Complexité et les Systèmes (MICS) ; CentraleSupélec-Université Paris-Saclay
- Institut Camille Jordan [Villeurbanne] (ICJ) ; École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
In this paper we write, analyze and experimentally compare three different numerical schemes dedicated to the one dimensional barotropic Navier-Stokes equations: • a staggered scheme based on the Rusanov one for the inviscid (Euler) system, • a staggered pseudo-Lagrangian scheme in which the mesh "follows" the fluid, • the Eulerian projection (on a fixed mesh) of the preceding scheme. All these schemes only involve the resolution of linear systems (all the nonlinear terms are solved in an explicit way). We propose numerical illustrations of their behaviors on particular solutions in which the density has discontinuities (hereafter called Hoff solutions). We show that the three schemes seem to converge to the same solutions, and we compare the evolution of the amplitude of the discontinuity of the numerical solution (with the pseudo-Lagrangian scheme) with the one predicted by Hoff and observe a good agreement.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03314984
- URN
- urn:oai:HAL:hal-03314984v1
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- UNICA