考虑时间相关性的DSMC方法统计误差分析

• 作者: 李锦 江定武 耿湘人 陈坚强
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: DSMC方法 统计误差 时间相关 Couette流动
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 页码范围: 1403-1409
• 分类号: O35
• 语种: 中文
• DOI: 10.21656/1000-0887.370533

摘要

过去的半个世纪,DSMC方法已经成为求解稀薄气体流动最有力的数值工具,它的精度问题得到了许多研究者的关注.DSMC方法的误差可以分为两类,一类是统计误差,另一类是数值误差.在DSMC方法中,宏观流动性质是通过对微观分布信息的抽样平均而得到的,因此模拟结果本质上是符合概率统计的,需要对由于有限的抽样步数而导致的统计误差进行仔细地量化考察.统计误差在DSMC方法中占有重要的地位,但是直到今天仍没有被完全研究清楚.尽管前人做了一些研究,但是通常都假设抽样结果是相互独立的,对于获得精确结果所需的最小抽样步数,还没有清晰统一的认识.时间相关性会增加统计误差理论分析的难度,因此在已有的工作中很少被考虑到.使用统计学中的自相关函数以及修正的中心极限定理,可以量化抽样结果中的时间相关性.在考虑抽样结果时间相关性的基础上,研究了DSMC方法中的统计误差,考核算例为一维的Couette流动问题.量化的结果显示,时间相关性对统计误差的影响很大.时间相关性可增大随机变量抽样序列的方差.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈坚强	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	61	277	10.0	13.0
2	江定武	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	8	50	4.0	7.0
3	耿湘人	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	20	186	7.0	13.0
4	李锦	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	4	5	1.0	2.0