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第10卷第1期
等熵欧拉方程低马赫数极限的全速度格式

Pierre Degond和Min Tang

Commun公司。计算。物理。,10(2011),第1-31页。

在线发布:2011-10

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  • 摘要

本文给出了等熵欧拉方程的全速格式纸张。当马赫数趋于零时,可压缩欧拉方程收敛密度变为常数的不可压缩对应物。增加的近似误差和严重的稳定性约束是主要困难在低马赫数状态下。我们的全速方案的关键思想是特殊的半隐式时间离散化,其中低马赫数刚性项分为两部分,一部分被显式处理,另一部分被隐式处理。此外,通量还隐式处理了密度方程,导出了椭圆型方程以获得密度。这样,无需请求即可捕获正确的限制网格尺寸和时间步长小于马赫数。与相比以前的半隐式方法[11,13,29],首先,非物理振荡可以被抑制此外,通过选择适当的参数,只有线性椭圆方程需要隐式求解,大大降低了计算成本。我们开发了这个半隐式一阶局部Lax-Friedrichs(或通过Rusanov)格式和数值试验验证了其性能。

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本文给出了等熵欧拉方程的全速格式纸张。当马赫数趋于零时,可压缩欧拉方程收敛密度变为常数的不可压缩对应物。增加的近似误差和严重的稳定性约束是主要困难在低马赫数状态下。我们的全速方案的关键思想是特殊的半隐式时间离散化,其中低马赫数刚性项分为两部分,一部分被显式处理,另一部分被隐式处理。此外,通量还隐式处理了密度方程,导出了椭圆型方程以获得密度。这样,无需请求即可捕获正确的限制网格尺寸和时间步长小于马赫数。与相比以前的半隐式方法[11,13,29],首先,非物理振荡可以被抑制此外,通过选择适当的参数,只有线性椭圆方程需要隐式求解,大大降低了计算成本。我们开发了这个半隐式一阶局部Lax-Friedrichs(或通过Rusanov)格式和数值试验验证了其性能。

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本文给出了等熵欧拉方程的全速格式纸张。当马赫数趋于零时,可压缩欧拉方程收敛密度变为常数的不可压缩对应物。增加的近似误差和严重的稳定性约束是主要困难在低马赫数状态下。我们的全速方案的关键思想是特殊的半隐式时间离散化,其中低马赫数刚性项分为两部分,一部分被显式处理,另一部分被隐式处理。此外,通量的密度方程也被隐式处理,并导出了一个椭圆型方程以获得密度。这样,无需请求即可捕获正确的限制网格尺寸和时间步长小于马赫数。与相比以前的半隐式方法[11,13,29],首先,非物理振荡可以被抑制此外,通过选择适当的参数,只有线性椭圆方程需要隐式求解,大大降低了计算成本。我们开发了这个半隐式一阶局部Lax-Friedrichs(或通过Rusanov)格式和数值试验验证了其性能。

Pierre Degond和Min Tang。(2020). 等熵欧拉方程低马赫数极限的全速度格式。计算物理中的通信.10(1).1-31.doi:10.4208/cicp.210709.210610a
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