JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
49792000.pdf8.06 MB
Other TitleOn the standard form of finite difference approximation for incompressible Navier-Stokes equations
Author(jpn)岸 恭子; 高橋 匡康
Author(eng)Kishi, Kyoko; Takahashi, Tadayasu
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Aerospace Technology
Issue Date2006-03-23
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2006-03-23
AbstractThe purpose of this paper is to formulate the consistency criteria for finite difference approximations for partial differential operators and to determine the standard form of finite difference approximation for incompressible Navier-Stokes equations. If the standard difference approximation is employed as the discrete Laplace operator, then difference approximations for divergence operator div(sub h) and gradient operator grad(sub h), which are consistent with well-known properties of partial differential operators, are necessarily given by one-sided differencing. It is shown that the standard form of difference approximation for Navier-Stokes equations is reduced to finite differencing of nonlinear terms.
本稿の目的は、非圧縮Navier-Stokes方程式系に対する差分近似の適合性の基準を定式化すること、さらにこの視点から標準的な差分近似を構成することである。Laplace作用素Δに対する差分近似の標準形として、5点中心差分を採用するとき、Δ(sub h)=div(sub h)(grad(sub h))を満足することのできる差分作用素としての発散作用素div(sub h)、および勾配作用素grad(sub h)は、それぞれ逆向きの片側差分によって与えられる。これらの結果に基づき、非圧縮Navier-Stokes方程式系に適合する差分近似の標準形は、非線形項の空間離散化に帰着されることを示す。
DescriptionJAXA Research and Development Report
Keywordsincompressible flow; finite difference approximation; Navier-Stokes equation; differential equation; Laplace transformation; convergence; computerized simulation; Poisson equation; computational grid; 非圧縮性流れ; 有限差分近似; ナビエ・ストークス方程式; 偏微分方程式; ラプラス変換; 収束; 計算機シミュレーション; ポアソン方程式; 計算格子
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-05-032

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