Яндекс.Метрика

В.В. Червов, Г.Г. Черных

Выпуск: 2 , Том: 29 , Год издания: 2024
Сериальное издание: Вычислительные технологии
Страницы: 21-34

Аннотация

Для описания трехмерной конвекции в мантии Земли привлекается хорошо известная математическая модель, включающая уравнения Навье - Стокса в приближении Обербека - Буссинеска и геодинамическом приближении. Численная модель конвекции в настоящей работе основывается на неявной реализации метода расщепления по физическим процессам. Поля скорости и дефекта давления находятся методом стационирования. На каждом слое по времени интегрируется уравнение температуропроводности. Авторы применяют в качестве схемы интегрирования неявную схему стабилизирующей поправки. Осуществляются итерации по нелинейности. Выполнено тестирование построенной численной модели путем решения модельной задачи о конвекции в единичном кубе в жидкости с нелинейной вязкостью, соответствующей конвекции в общей мантии Земли. Результаты расчетов хорошо согласуются с результатами этого теста. Однако в сравнении с разработанной ранее численной моделью на основе неявного метода расщепления с коррекцией давления для достижения сопоставимой точности расчетов при использовании неявной реализации метода расщепления по физическим процессам требуется примерно в два раза большее компьютерное время. Построен тест для задач конвекции в верхней мантии Земли; приведены результаты численных экспериментов, подтверждающие его надежность. Основные числовые параметры теста выбирались аналогичными параметрам в известном международном тесте для общемантийной конвекции. Задача решалась с применением трех численных моделей, основанных на неявных методах расщепления.
индекс в базе ИАЦ: 018392