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不可压缩流体和磁流体力学的高阶WENO有限差分格式。 (英语) Zbl 1505.76068号

摘要:我们提出了一种求解不可压缩流体动力学和磁流体动力学方程的高精度加权基本无振荡(WENO)有限差分格式。该方案是WENO方案的直接推广,该方案已成功应用于有磁场或无磁场的可压缩流体。使用分数时间步长方法来强制实现不可压缩条件。WENO格式的两个基本元素,上卷和波分解,在求解不可压缩系统时被证明是重要的。数值结果表明,该格式对一维Riemann问题、二维双剪切流问题和二维Orszag-Tang磁流体动力学涡系都具有良好的性能。他们证明,即使没有明确的耗散项,WENO代码也是数值稳定的。它可以处理不连续数据,并以高精度获得收敛结果。

MSC公司:

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76周05 磁流体力学和电流体力学
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法

软件:

中央处理器
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 贝尔,JB;科尔拉,P。;Glaz,H.M.,《不可压缩Navier-Stokes方程的二阶投影法》,J.Comp。物理。,85, 257-283 (1989) ·Zbl 0681.76030号
[2] Biskamp博士。;Welter,H.,衰减二维磁流体力学湍流动力学,物理学。流体B,11964-1979(1989)
[3] 布拉金斯基,SI;罗伯茨,PH,控制地核和地球发电机对流的方程,地球物理学。天体物理学。流体动力。,79, 1-97 (1995)
[4] Chesshire,G。;Henshaw,WD,解偏微分方程的复合重叠网格,J.Comp。物理。,90, 1-64 (1990) ·Zbl 0709.65090号
[5] 达尔堡,RB;Picone,JM,可压缩介质中Orszag-Tang涡旋系统的演化。I.初始平均亚音速流,物理。流体B,12153-2171(1989)
[6] E、 W。;Shu,C.-W,应用于不可压缩流动的高阶本质非振荡格式的数值分辨率研究,J.Comp。物理。,110, 39-46 (1993) ·Zbl 0790.76055号
[7] Elsasser,WM,《水磁方程》,Phys。修订版,79、183(1950)·Zbl 0037.28802号
[8] 弗里德尔·H。;格雷尔(R.Grauer)。;Marliani,C.,《不可压缩磁流体动力学湍流中奇异电流片的自适应网格细化》,J.Comp。物理。,134, 190-198 (1997) ·Zbl 0879.76079号
[9] de Fainchtein,R。;Zalesak,ST;Löhner,R。;Spicer,DS,湍流磁流体动力学系统的有限元模拟:与伪谱模拟的比较,计算。物理学。Comm.,86,25-39(1995)·兹标0880.76041
[10] Harten,A。;Engquist,B。;Osher,S。;Chakravarthy,S.,《均匀高阶精确基本无振荡格式III》,J.Compute。物理。,71, 231-303 (1987) ·Zbl 0652.65067号
[11] 杰弗里,A。;Taniuti,T.,《非线性波传播》(1964),纽约:学术出版社,纽约·Zbl 0117.21103号
[12] 江,G-S;Shu,C-W,加权ENO方案的高效实现,J.Compute。物理。,126, 202-228 (1996) ·Zbl 0877.65065号
[13] 江,G-S;Wu,C.-C,理想磁流体动力学方程的高阶WENO有限差分格式,J.Compute。物理。,150, 561-594 (1999) ·Zbl 0937.76051号
[14] Kim,J。;Moin,P.,《分数步法在不可压缩Navier-Stokes方程中的应用》,J.Compute。物理。,59, 308-323 (1985) ·Zbl 0582.76038号
[15] Kupferman,R。;Tadmor,E.,《不可压缩流动的快速、高分辨率二阶中心格式》,Proc。国家。阿卡德。科学。,94, 4848-4852 (1997) ·Zbl 0875.76386号
[16] Levy,D.,二维不可压缩Euler方程的稳定半离散中心格式,IMA J.Numer。分析。,25, 507-522 (2005) ·Zbl 1074.76035号
[17] 刘,X-D;Osher,S。;Chan,T.,加权基本非振荡格式,J.Compute。物理。,115, 200-212 (1994) ·Zbl 0811.65076号
[18] 奥萨格,南非;唐,CM,二维磁流体力学湍流的小尺度结构,流体力学杂志。机械。,90, 129-143 (1979)
[19] 皮科内,JM;Dahlburg,RB,可压缩介质中Orszag-Tang涡旋系统的演化II。超音速流动,物理。流体B,3,29-44(1991)
[20] 舒,C-W;Osher,S.,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现II》,J.Compute。物理。,83, 32-78 (1989) ·Zbl 0674.65061号
[21] 吴,CC,磁流体动力学黎曼问题和磁重联层结构,I.地球物理。研究,1005579-5598(1995)
[22] 徐,Z。;Shu,C-W,高阶有限差分WENO格式的反扩散通量校正,J.Comput。物理。,205, 458-485 (2005) ·Zbl 1087.76080号
[23] 阿拉巴马州扎卡里;Malagoli,A。;Colella,P.,多维理想磁流体力学的高阶Godunov方法,SIAM J.Sci。计算。,15, 263-284 (1994) ·兹伯利0797.76063
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