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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Second-Order Time Accuracy for Coupled Lumped and Distributed Fluid Flow Problems via Operator Splitting: A Numerical Investigation

verfasst von : Lucia Carichino, Giovanna Guidoboni, Marcela Szopos

Erschienen in: Numerical Mathematics and Advanced Applications ENUMATH 2019

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We develop a new second-order accurate operator splitting approach for the time discretization of coupled systems of partial and ordinary differential equations for fluid flows problems. The scheme is tested on a benchmark test case with an analytical solution; some of its main features, such as unconditional stability and second-order accuracy, are verified.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Carichino, L., Guidoboni, G., Szopos, M. Energy-based operator splitting approach for the time discretization of coupled systems of partial and ordinary differential equations for fluid flows: the Stokes case. J. Comput. Phys., 364, 235–256 (2018).MathSciNetCrossRef Carichino, L., Guidoboni, G., Szopos, M. Energy-based operator splitting approach for the time discretization of coupled systems of partial and ordinary differential equations for fluid flows: the Stokes case. J. Comput. Phys., 364, 235–256 (2018).MathSciNetCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Heywood J. G., Rannacher R., Turek S. Artificial boundaries and flux and pressure conditions for the incompressible Navier-Stokes equations, Int. J. Numer. Methods Fluids 22, 325–352, (1996).MathSciNetCrossRef Heywood J. G., Rannacher R., Turek S. Artificial boundaries and flux and pressure conditions for the incompressible Navier-Stokes equations, Int. J. Numer. Methods Fluids 22, 325–352, (1996).MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Glowinski, R. Finite Element methods for incompressible viscous flow. In: Handbook of Numerical Analysis, Vol. IX, P.G. Ciarlet & J.L. Lions (eds.) pp. 3–1176, North-Holland, Amsterdam (2003). Glowinski, R. Finite Element methods for incompressible viscous flow. In: Handbook of Numerical Analysis, Vol. IX, P.G. Ciarlet & J.L. Lions (eds.) pp. 3–1176, North-Holland, Amsterdam (2003).
5.
Zurück zum Zitat Turek, S., Rivkind, L., Hron, J., Glowinski, R. Numerical study of a modified time-stepping θ-scheme for incompressible flow simulations. J. Sci. Comp., 28, 533–547 (2006).MathSciNetCrossRef Turek, S., Rivkind, L., Hron, J., Glowinski, R. Numerical study of a modified time-stepping θ-scheme for incompressible flow simulations. J. Sci. Comp., 28, 533–547 (2006).MathSciNetCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Quarteroni A., Veneziani A. Analysis of a geometrical multiscale model based on the coupling of ODE and PDE for blood flow simulations. SIAM J. on Multiscale Modeling & Simulation 1, 173–195, (2003).MATH Quarteroni A., Veneziani A. Analysis of a geometrical multiscale model based on the coupling of ODE and PDE for blood flow simulations. SIAM J. on Multiscale Modeling & Simulation 1, 173–195, (2003).MATH
7.
Zurück zum Zitat Quarteroni A., Veneziani A., Vergara C. Geometric multiscale modeling of the cardiovascular system, between theory and practice, Comp. Meth. Appl. Mech. and Engng. 302, 193–252, (2016).MathSciNetCrossRef Quarteroni A., Veneziani A., Vergara C. Geometric multiscale modeling of the cardiovascular system, between theory and practice, Comp. Meth. Appl. Mech. and Engng. 302, 193–252, (2016).MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
Second-Order Time Accuracy for Coupled Lumped and Distributed Fluid Flow Problems via Operator Splitting: A Numerical Investigation
verfasst von
Lucia Carichino
Giovanna Guidoboni
Marcela Szopos
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-55874-1_95