N-S方程迎风非线性Galerkin有限元算法及其后验误差估计

N-S方程迎风非线性Galerkin有限元算法及其后验误差估计

论文摘要

本文将大Reynolds数条件下求解Navier-Stokes方程的迎风有限元算法和非线性Galerkin有限元算法结合起来,对Navier-Stokes方程的求解算法及后验误差估计进行研究。首先利用齐次定解条件对定常不可压Navier-Stokes方程的非线性项进行处理,在正规三角网格剖分下,给出定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法;利用其三项式具有反对称性等良好性质,在迎风参数满足一定条件下,证明了该迎风Galerkin有限元算法解的存在唯一性且具有一阶收敛精度,并给出其相应的后验误差估计式。其次将求解Navier-Stokes方程的迎风有限元法和非线性Galerkin有限元算法相结合,给出定常不可压Navier-Stokes方程的迎风非线性Galerkin有限元算法,证明了该算法的收敛性、估计了其收敛速度,给出了其相应的后验误差估计式;最后将定常情况推广到非定常情形,给出了非定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法和迎风非线性Galerkin有限元算法,证明了相应算法的收敛性、估计其收敛速度并给出其相应的后验误差估计式。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACTS
  • 第一章 绪论
  • 1.1 不可压Navier-Stokes方程求解方法的发展概况
  • 1.2 问题的提出
  • 1.3 本论文的主要研究工作
  • 第二章 定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法
  • 2.1 定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法
  • 2.1.1 若干记号
  • 2.1.2 定常不可压Navier-Stokes方程Galerkin变分形式
  • 2.1.3 定常不可压Navier-Stokes方程Galerkin迎风有限元格式
  • 2.2 定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法的收敛性
  • 2.3 定常不可压Navier-Stokes方程迎风非线性Galerkin有限元算法
  • 2.4 定常不可压Navier-Stokes方程迎风非线性Galerkin有限元算法的收敛性
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 非定常Navier-Stokes方程的迎风非线性Galerkin有限元算法
  • 3.1 非定常Navier-Stokes方程的Galerkin有限元算法
  • 3.2 非定常Navier-Stokes方程的迎风Galerkin有限元算法及其收敛性分析
  • 3.3 非定常Navier-Stokes方程的迎风非线性Galerkin有限元算法及其收敛性分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 迎风Galerkin及迎风非线性Galerkin有限元算法的后验误差估计
  • 4.1 定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法的后验误差估计
  • 4.2 定常不可压Navier-Stokes方程迎风非线性Galerkin有限元算法的后验误差估计
  • 4.3 非定常不可压Navier-Stokes方程迎风Galerkin有限元算法的后验误差估计
  • 4.4 非定常不可压Navier-Stokes方程迎风非线性Galerkin有限元算法的后验误差估计 #304.5.本章小结
  • 4.5.本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间所完成学术论文
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