×

一种新的基于WENO的切比雪夫谱体积法,用于求解一维和二维守恒定律。 (英语) Zbl 1453.76151号

摘要:高阶方法因其比低阶方法具有更高的精度和更低的成本而受到CFD领域的广泛关注。本文针对四边形网格中的双曲守恒律,提出了一种新的基于切比雪夫多项式作为逼近函数的高阶谱体方法——切比雪夫谱体(CSV)方法。众所周知,即使初始条件是光滑的,双曲守恒律也可能包含间断。为了捕捉这些不连续性,我们提出了一种新的限幅器来重建目标细胞上的数值近似值,目标细胞被标记为有问题的细胞。它基于目标及其直接相邻单元中的切比雪夫多项式,以实现高精度和非振荡特性。此外,还引入了一种新的指示器来检测问题细胞。该指示器既不取决于精度的数字顺序,也不取决于与问题相关的参数。提出了一系列一维和二维标量守恒定律和系统守恒定律,以评估与新限制器和指示器耦合的CSV方法的性能。

MSC公司:

76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
35升65 双曲守恒律
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 郭毅。;熊,T。;Shi,Y.,可压缩Euler方程的保正高阶有限体积紧-WENO格式,J.Compute。物理。,274505-523(2014年10月)·Zbl 1351.76108号
[2] Dumbser,M。;Käser,M.,线性双曲方程组非结构网格上的任意高阶非振荡有限体积格式,J.Compute。物理。,221、2693-723(2007年2月)·Zbl 1110.65077号
[3] Shu,C.-W.,双曲守恒律的本质非振荡和加权本质非振荡格式,(非线性双曲方程的高级数值逼近,第97卷(1998)),325-432·Zbl 0927.65111号
[4] 潘,J。;Ren,Y.,求解双曲守恒律的高阶子单元有限体积格式I:基本公式和一维分析,科学。中国,物理。机械。阿童木。,第60、8条,第084711页(2017年8月)
[5] 潘,J。;任,Y。;Sun,Y.,《求解双曲守恒律的高阶子单元有限体积格式II:非结构网格上二维系统的扩展》,J.Compute。物理。,338165-198(2017年6月)·Zbl 1415.65210号
[6] 李伟(Li,W.)。;Ren,Y.,求解非结构网格上气体动力学Euler方程的高阶k-精确WENO有限体积格式,国际J·数值。方法流体,70,6,742-763(2012年10月)·兹比尔1412.76041
[7] Barth,T。;Frederickson,P.,使用二次重建在非结构网格上求解欧拉方程的高阶解,(第28届航空航天科学会议(1990年))
[8] Dumbser,M。;Käser,M。;Titarev,V.A。;Toro,E.F.,非线性双曲方程组非结构网格上的无四次非振荡有限体积格式,J.Compute。物理。,226204-243(2007年9月)·Zbl 1124.65074号
[9] Dumbser,M。;O.扎诺蒂。;卢布埃,R。;Diot,S.,《双曲守恒律间断Galerkin有限元法的后验子单元限制》,J.Compute。物理。,27847-75(2014年12月)·Zbl 1349.65448号
[10] A.伯博。;Sagaut,P。;Bruneau,C.-H.,高阶Runge-Kutta间断Galerkin方法的问题相关限制器,J.Compute。物理。,169、111-150(2001年5月)·Zbl 0979.65081号
[11] 李伟(Li,W.)。;Ren,Y.,非结构网格上间断Galerkin方法的多维限制器,计算。流体,96,368-376(2014年6月)·Zbl 1391.76345号
[12] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,守恒定律的Runge-Kutta间断伽辽金方法V,J.Comput。物理。,141、2、199-224(1998年4月)·Zbl 0920.65059号
[13] Cockburn,B。;Hou,S。;Shu,C.,守恒定律的Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法。四: 多维案例,数学。计算。,54、190、545(1990年4月)·兹伯利0695.65066
[14] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,TVB Runge-Kutta守恒定律的局部投影间断Galerkin有限元方法II:一般框架,数学。计算。,52、186、411(1989年4月)·Zbl 0662.65083号
[15] Cockburn,B。;Lin,S.-Y。;Shu,C.-W.,TVB Runge-Kutta局部投影非连续Galerkin有限元方法,守恒定律III:一维系统,J.Compute。物理。,84、1、90-113(1989年9月)·Zbl 0677.65093号
[16] Shu,C.-W.,TVB守恒定律的一致高阶格式,数学。计算。,49/179105(1987年7月)·Zbl 0628.65075号
[17] 钟,X。;Shu,C.,Runge-Kutta间断Galerkin方法的简单加权本质非振荡限制器,J.Compute。物理。,232、1397-415(2013年1月)
[18] Balsara,D.S。;Altmann,C。;蒙兹,C。;Dumbser,M.,RKDG方案中基于子单元的问题区域指示符和一类新的混合RKDG+HWENO方案,J.Compute。物理。,2261586-620(2007年9月)·兹比尔1124.65072
[19] 朱,J。;钟,X。;舒,C。;邱,J.,Runge-Kutta非连续Galerkin方法,在非结构网格上使用新型WENO限制器,J.Compute。物理。,2482010200-220(2013年9月)·Zbl 1349.65501号
[20] 邱,J。;Shu,C.,使用WENO限制器的Runge-Kutta间断Galerkin方法,SIAM J.Sci。计算。,26,3907-929(2005年1月)·Zbl 1077.65109号
[21] 朱,J。;邱,J。;舒,C。;Dumbser,M.,使用WENO限制器的Runge-Kutta间断Galerkin方法II:非结构网格,J.Compute。物理。,227、9、4330-4353(2008年4月)·Zbl 1157.65453号
[22] 朱,J。;钟,X。;舒,C。;邱,J.,Runge-Kutta非连续Galerkin方法,带简单紧凑的hermite WENO限制器,Commun。计算。物理。,1944-969年4月19日(2016年4月)·Zbl 1373.76113号
[23] 朱,J。;钟,X。;舒,C。;邱,J.,Runge-Kutta非连续Galerkin方法,在非结构网格上使用简单紧凑的hermite WENO限制器,Commun。计算。物理。,21,3623-649(2017年3月)·Zbl 1488.65493号
[24] 克里沃多诺娃。;Xin,J。;Remacle,J.-F。;Chevaugeon,N。;Flaherty,J.E.,双曲守恒律的冲击检测和间断Galerkin方法限制,应用。数字。数学。,48、3-4、323-338(2004年3月)·Zbl 1038.65096号
[25] 王振杰。;Liu,Y.,非结构网格守恒定律的谱(有限)体积法,J.Compute。物理。,179、2665-697(2002年7月)·Zbl 1006.65113号
[26] 王振杰。;Liu,Y.,非结构网格守恒定律的谱(有限)体积法III:一维系统和分区优化,科学杂志。计算。,20, 1, 137-157 (2004) ·Zbl 1097.65100号
[27] 王,Z。;张,L。;Liu,Y.,非结构网格守恒定律的谱(有限)体积法IV:扩展到二维系统,J.Compute。物理。,1942716-741(2004年3月)·Zbl 1039.65072号
[28] 刘,Y。;Vinokur,M。;Wang,Z.J.,非结构网格上守恒定律的谱(有限)体积法V:扩展到三维系统,J.Compute。物理。,212、2454-472(2006年3月)·兹比尔1085.65099
[29] Wang,Z.J.,非结构网格守恒定律的谱(有限)体积法:基本公式,J.Compute。物理。,178、1、210-251(2002年5月)·Zbl 0997.65115号
[30] 张,M。;Shu,C.-W.,间断伽辽金法和谱有限体积法的分析和比较,计算。液体,34,4-5,581-592(2005年5月)·Zbl 1138.76391号
[31] Van den Abeele,K。;Lacor,C.,《二维光谱体积法的准确性和稳定性研究》,J.Comput。物理。,226, 1, 1007-1026 (2007) ·Zbl 1124.65100号
[32] Van den Abeele,K。;Broeckhoven,T。;Lacor,C.,《一维谱体方法的色散和耗散特性及其在p-多重网格算法中的应用》,J.Compute。物理。,224、2616-636(2007年6月)·Zbl 1120.65330号
[33] 比斯瓦斯,R。;Devine,K.D。;Flaherty,J.E.,守恒定律的并行自适应有限元方法,应用。数字。数学。,14、1-3、255-283(1994年4月)·Zbl 0826.65084号
[34] 刘晓东。;Osher,S。;Chan,T.,加权基本非振荡格式,J.Compute。物理。,1151200-212(1994年11月)·Zbl 0811.65076号
[35] 邱,J。;Shu,C.,《使用加权本质非振荡限制器的Runge-Kutta间断Galerkin方法的麻烦细胞指标比较》,SIAM J.Sci。计算。,27,3995-1013(2005年1月)·兹比尔1092.65084
[36] Harten,A.,具有子单元分辨率的ENO方案,J.Comput。物理。,83、1、148-184(1989年7月)·Zbl 0696.65078号
[37] Fu,G。;Shu,C.-W.,双曲守恒律间断Galerkin方法的一种新的麻烦细胞指示剂,J.Compute。物理。,347305-327(2017年10月)·Zbl 1380.65262号
[38] 哈迪亚·内贾德·优素菲(Hadadian Nejad Yousefi,M.)。;Ghoreshi Najafabadi,S.H。;Tohidi,E.,通过Chebyshev多项式求解二维非定常对流扩散方程的新谱积分方程方法,工程计算。(2019年6月),EC-02-2018-0063
[39] O.纳斯托夫。;Telichevesky,R。;Kundert,K。;White,J.,《射频电路快速仿真算法基础》,Proc。IEEE,95,600-621(2007年3月)
[40] Balsara,D.S。;Shu,C.,具有越来越高精度的保单调性加权本质非振荡格式,J.Compute。物理。,160、2、405-452(2000年5月)·Zbl 0961.65078号
[41] Balsara,D.S。;Garain,S。;Shu,C.,一类有效的自适应阶WENO格式,J.Compute。物理。,326780-804(2016年12月)·Zbl 1422.65146号
[42] 蒋国胜。;Shu,C.-W.,加权ENO方案的高效实现,J.Compute。物理。,126202-228(1996年6月)·Zbl 0877.65065号
[43] Balsara,D.S。;伦普夫,T。;Dumbser,M。;Munz,C.,《流体力学和无发散磁流体力学的高效、高精度ADER-WENO格式》,J.Compute。物理。,228、7、2480-2516(2009年4月)·Zbl 1275.76169号
[44] Balsara,D.S。;Nkonga,B.,具有自相似内部结构的多维Riemann问题——第三部分——保守双曲系统HLLI-Riemann解算器的多维模拟,J.Compute。物理。,346、25-48(2017年10月)·Zbl 1378.76056号
[45] 伍德沃德,P。;Colella,P.,《强冲击下二维流体流动的数值模拟》,J.Compute。物理。,54、1、115-173(1984年4月)·Zbl 0573.76057号
[46] 罗,D。;黄,W。;邱,J.,双曲守恒律的拟拉格朗日移动网格间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,396544-578(2019年11月)·Zbl 1452.65243号
[47] Balsara,D.S。;梅耶,C。;Dumbser,M。;杜,H。;Xu,Z.,结构网格上Euler和磁流体动力学流动的ADER方案的有效实现——与Runge-Kutta方法的速度比较,J.Compute。物理。,235934-969(2013年2月)·Zbl 1291.76237号
[48] Wu,G。;Zhang,Y.,一种适用于开放曲线的新型切比雪夫多项式描述符,模式识别。莱特。,62, 41-48 (2015)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。