Qual è il metodo di interpolazione più accurato per un campo di flusso 3D su una griglia strutturata?


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Risolvo equazioni multi-specie e comprimibili di Navier-Stokes su una griglia strutturata in 3D. Ho ottenuto una soluzione su una data griglia (diciamo relativamente grossa). Voglio ora perfezionare la mia griglia e interpolare la mia soluzione precedente sulla mia nuova griglia prima di riavviare la simulazione. Attualmente, abbiamo uno strumento di interpolazione che crea un albero kd delle 2 griglie e quindi può utilizzare 2 metodi diversi per calcolare i valori sulla nuova griglia:

  • media semplice
  • ponderato a distanza inversa (IDW)
  • spostamento dei minimi quadrati (MLS)

Voglio concentrarmi sull'accuratezza perché, dato che ho a che fare con grandi pendenze, non catturarle correttamente genererà onde quando riavvio il calcolo. Per prima cosa ho provato la media semplice ma la precisione non era abbastanza buona.

Ho pensato che il metodo MLS con i polinomi di ordine 2 mi avrebbe dato risultati ragionevoli poiché si suppone che non sia oscillatorio. Tuttavia, quando guardo il mio campo interpolato, vedo i minimi / massimi locali che superano i valori del mio campo iniziale. Ciò significa che l'implementazione di MLS in questo programma non è corretta? Dovrei stare attento alle dimensioni del mio stencil e all'ordine dei polinomi? Quale altro metodo consiglieresti?

Grazie in anticipo !

Risposte:


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È possibile utilizzare spline cubiche monotone:

http://en.wikipedia.org/wiki/Monotone_cubic_interpolation

Una spiegazione di come farlo in multi-D è qui:

http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1285766

Un'altra opzione sarebbe pesata sull'interpolazione essenzialmente non oscillatoria; c'è un recente articolo di revisione sull'argomento di Chi-Wang Shu.


Ho controllato il documento di interpolazione cubica monotono multidimensionale e vi è una forte condizione preliminare affinché il metodo sia applicabile:> i nodi che forniscono i dati di interpolazione sono equidistanti o> seguono una mappatura uno a uno continua strettamente monotona da> [ 0, n] all'intervallo di interpolazione. Chiaramente, questo non sarà vero per il mio campo di flusso 3D generale. Scaverò l'altro riferimento, grazie.
FrenchKheldar,

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Ecco l' articolo a cui penso che David si riferisse.
Matt Knepley,

Sì Matt, questo è quello.
David Ketcheson,
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