SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-337457"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-337457" > Fast Ewald summatio...

Fast Ewald summation for Stokes flow with arbitrary periodicity

Bagge, Joar, 1991- (författare)
KTH,Numerisk analys, NA,Linné Flow Center, FLOW,SeRC - Swedish e-Science Research Centre
Tornberg, Anna-Karin (författare)
KTH,Numerisk analys, NA,Linné Flow Center, FLOW,SeRC - Swedish e-Science Research Centre
 (creator_code:org_t)
Elsevier BV, 2023
2023
Engelska.
Ingår i: Journal of Computational Physics. - : Elsevier BV. - 0021-9991 .- 1090-2716. ; 493, s. 112473-
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • A fast and spectrally accurate Ewald summation method for the evaluation of stokeslet, stresslet and rotlet potentials of three-dimensional Stokes flow is presented. This work extends the previously developed Spectral Ewald method for Stokes flow to periodic boundary conditions in any number (three, two, one, or none) of the spatial directions, in a unified framework. The periodic potential is split into a short-range and a long-range part, where the latter is treated in Fourier space using the fast Fourier transform. A crucial component of the method is the modified kernels used to treat singular integration. We derive new modified kernels, and new improved truncation error estimates for the stokeslet and stresslet. An automated procedure for selecting parameters based on a given error tolerance is designed and tested. Analytical formulas for validation in the doubly and singly periodic cases are presented. We show that the computational time of the method scales like O(Nlog⁡N) for N sources and targets, and investigate how the time depends on the error tolerance and window function, i.e. the function used to smoothly spread irregular point data to a uniform grid. The method is fastest in the fully periodic case, while the run time in the free-space case is around three times as large. Furthermore, the highest efficiency is reached when applying the method to a uniform source distribution in a primary cell with low aspect ratio. The work presented in this paper enables efficient and accurate simulations of three-dimensional Stokes flow with arbitrary periodicity using e.g. boundary integral and potential methods.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Matematik -- Beräkningsmatematik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Mathematics -- Computational Mathematics (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Matematik -- Matematisk analys (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Mathematics -- Mathematical Analysis (hsv//eng)

Nyckelord

Boundary integral equations
Creeping flow
Fast summation
Fourier analysis
Reduced periodicity
Stokes potentials

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Bagge, Joar, 199 ...
Tornberg, Anna-K ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Matematik
och Beräkningsmatema ...
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Matematik
och Matematisk analy ...
Artiklar i publikationen
Journal of Compu ...
Av lärosätet
Kungliga Tekniska Högskolan

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy