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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

A fast algorithm for simulation of periodic flows using discrete vortex particles

Texto completo
Autor(es):
Ricciardi, Tulio R. [1] ; Wolf, William R. [1] ; Bimbato, Alex M. [2]
Número total de Autores: 3
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, BR-13083860 Campinas, SP - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ, BR-12516410 Guaratingueta, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering; v. 39, n. 11, p. 4555-4570, NOV 2017.
Citações Web of Science: 0
Resumo

We present a novel fast algorithm for flow simulations using the discrete vortex method, DVM, for problems with periodic boundary conditions. In the DVM, the solution of the velocity field induced by interactions among N discrete vortex particles is governed by the Biot-Savart law and, therefore, leads to a computational cost proportional to O(). The proposed algorithm combines exponential and power series expansions implemented using a divide and conquer strategy to accelerate the calculation of the cotangent kernel that models periodic boundary conditions. The fast multipole method, FMM, is applied for the solution of singular terms appearing in the power series expansion and also for the exponential series expansion. Error and computational cost analyses are performed for the individual steps of the algorithm for double and quadruple machine precision. The current method presents more accurate solutions when compared to those obtained by periodic domain replication using the free-field FMM kernel. The novel algorithm provides computational savings of nearly 240 times for double-precision simulations with one million particles when compared to the direct calculation of the Biot-Savart law. (AU)

Processo FAPESP: 13/03413-4 - Investigação da geração e propagação de ruído em configurações aerodinâmicas utilizando aeroacústica computacional
Beneficiário:William Roberto Wolf
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria
Beneficiário:José Alberto Cuminato
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs