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多孔浅水方程的路径守恒保正平衡有限体积WENO方法。 (英语) Zbl 07715250号

摘要:本研究针对具有不连续孔隙度和海底地形的一维多孔浅水方程,构造了一个路径保持的高阶正态保持良好平衡的有限体积Riemann解。首先,使用路径守恒方法建立有限差分方程,以处理源项中的非保守产品。由于解决方案取决于路径,因此为解决方案制定了路径族,以满足连接不连续几何形状(孔隙度和/或底部地形)的平滑路径上的质量和能量守恒。这种性质是通过使用驻波来实现的,驻波是多孔浅水方程的一种稳定弱解。其次,为了提高计算精度,分别采用加权基本无振荡(WENO)方法和Runge-Kutta方法对多孔浅水方程进行时空离散。第三,采用了保正限制器,以在处理潮湿和干燥问题时提供鲁棒性和效率。最后,制定了本模型中的所有程序,以确保良好的平衡特性(即不规则几何体上初始静水条件的精确守恒)。通过一组数值实验,验证了该模型对所有类型的Riemann问题(包括八个湿情况和五个干情况)都具有保正性和良好的平衡性、高阶精度和冲击捕捉能力。所有情况的数值结果与解析解一致。

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7.6亿 流体力学基本方法
76亿 不可压缩无粘流体
6500万 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法

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全文: 内政部

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