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Erschienen in: Journal of Scientific Computing 2/2017

31.01.2017

A Numerical Scheme for the Compressible Low-Mach Number Regime of Ideal Fluid Dynamics

verfasst von: Wasilij Barsukow, Philipp V. F. Edelmann, Christian Klingenberg, Fabian Miczek, Friedrich K. Röpke

Erschienen in: Journal of Scientific Computing | Ausgabe 2/2017

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Abstract

Based on the Roe solver a new technique that allows to correctly represent low Mach number flows with a discretization of the compressible Euler equations was proposed in Miczek et al. (Astron Astrophys 576:A50, 2015). We analyze properties of this scheme and demonstrate that its limit yields a discretization of the continuous limit system. Furthermore we perform a linear stability analysis for the case of explicit time integration and study the performance of the scheme under implicit time integration via the evolution of its condition number. A numerical implementation demonstrates the capabilities of the scheme on the example of the Gresho vortex which can be accurately followed down to Mach numbers of \({\sim }10^{-10}\).

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Literatur
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Metadaten
Titel
A Numerical Scheme for the Compressible Low-Mach Number Regime of Ideal Fluid Dynamics
verfasst von
Wasilij Barsukow
Philipp V. F. Edelmann
Christian Klingenberg
Fabian Miczek
Friedrich K. Röpke
Publikationsdatum
31.01.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Scientific Computing / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 0885-7474
Elektronische ISSN: 1573-7691
DOI
https://doi.org/10.1007/s10915-017-0372-4

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