×

提高笛卡尔网格上高阶WENO有限体积方法的精度。 (英语) Zbl 1304.65197号

摘要:我们对笛卡尔网格的标准加权基本无振荡(WENO)有限体积方法提出了一个简单的修改,当应用于非线性多维守恒定律系统时,它保留了一维离散化的全部空间精度。我们推导了公式,它允许我们计算网格单元界面上守恒量的高阶精确点值。使用这些点值,我们可以计算网格单元界面中心的高阶通量。最后,根据有限体积法的需要,我们使用这些点值计算单元界面的高阶准确平均通量。详细描述了二维欧拉气体动力学方程的求解方法。对三维情形以及其他发散形式的非线性守恒定律系统的扩展是直接的。此外,对于非发散形式的双曲型方程组,可以使用类似的思想来提高WENO型方法的精度。一些测试计算证实了光滑非线性问题的高精度。

MSC公司:

6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
35升65 双曲守恒律
76N15型 气体动力学(一般理论)
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用

软件:

锋利的爪子
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Balsara,D.S.,Shu,C.-W.:保持单调性的加权基本无振荡格式,精度越来越高。J.计算。物理学。160405-452(2000年)·Zbl 0961.65078号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6443
[2] Casper,J.,Atkins,H.L.:二维双曲方程组的有限体积高阶ENO格式。J.计算。物理学。106, 62-76 (1993) ·Zbl 0774.65066号 ·文件编号:10.1006/jcph.1993.1091
[3] Christlieb,A.J.,Rossmanith,J.A.,Tang,Q.:理想磁流体力学中带约束输运的有限差分加权基本非振荡格式。J.计算。物理学。(2013年)。arXiv:1309.3344[math.NA](待显示)·Zbl 1349.76442号
[4] Don,W.S.,Borges,R.:加权基本非振荡保守有限差分格式的精度。J.计算。物理学。250, 347-372 (2013) ·Zbl 1349.65285号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.05.018
[5] Fehlberg,E.:Klassische Runge-Kutta-Formeln fünfter und siebenter Ordnung mit Schrittweiten-Kontroll。计算493-106(1969)·Zbl 0185.41302号 ·doi:10.1007/BF02234758
[6] Helzel,C.,Rossmanith,J.A.,Taetz,B.:基于线方法的理想磁流体动力学方程的高阶非聚集约束输运方法。SIAM J.科学。计算。35,A623-A651(2013)·Zbl 1369.76062号 ·数字对象标识代码:10.1137/120870323
[7] Helzel,C.,Rossmanith,J.A.,Taetz,B.:三维理想磁流体动力学方程的非聚集约束输运方法。J.计算。物理学。230, 3803-3829 (2011) ·Zbl 1369.76061号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.02.009
[8] Henrick,A.K.,Aslam,T.D.,Powers,J.M.:映射加权基本非振荡格式:在临界点附近达到最优阶。J.计算。物理学。207, 542-567 (2005) ·Zbl 1072.65114号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.01.023
[9] Hu,C.,Shu,C.-W.:三角网格上的加权本质非振荡格式。J.计算。物理学。150, 97-127 (1999) ·Zbl 0926.65090号 ·doi:10.1006/jcph.1998.6165
[10] Ketcheson,D.I.,Parsani,M.,LeVeque,R.J.:双曲系统的高阶波传播算法。SIAM J.科学。计算。35,A351-A377(2013)·Zbl 1264.65151号 ·doi:10.137/110830320
[11] LeVeque,R.J.:双曲问题的有限体积方法。剑桥大学出版社,马萨诸塞州剑桥(2002)·Zbl 1010.65040号 ·doi:10.1017/CBO9780511791253
[12] McCorquodale,P.,Colella,P.:逻辑精化网格上守恒定律的高阶有限体积法。Commun公司。应用程序。数学。和Comp。科学。6, 1-25 (2011) ·兹比尔1252.65163 ·doi:10.2140/camcos.2011.6.1
[13] Merriman,B.:理解Shu-Osher保守有限差分形式。科学杂志。计算。19, 309-322 (2003) ·Zbl 1036.65070号 ·doi:10.1023/A:1025312210724
[14] Rabiei,F.,Ismail,F.:五阶改进的Runge-Kutta方法,减少了函数求值次数。澳大利亚。J.基本应用。科学。97-105年6月(2012年)
[15] Rossmanith,J.A.:磁流体力学流动的非聚集、高分辨率约束传输方法。SIAM J.科学。计算。28, 1766-1797 (2006) ·Zbl 1344.76092号 ·doi:10.1137/050627022
[16] Schultz-Rinen,C.W.:二维气体动力学黎曼问题的分类。SIAM J.数学。分析。24, 76-88 (1993) ·Zbl 0811.35082号 ·doi:10.1137/0524006
[17] Shen,C.,Qiu,J.M.,Christlieb,A.:基于多尺度模拟的高阶有限差分WENO格式的自适应网格细化。J.计算。物理学。230, 3780-3802 (2011) ·Zbl 1218.65085号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.02.008
[18] Shu,C.-W.:对流占优问题的高阶加权本质非振荡格式。SIAM版本51,82-126(2009)·Zbl 1160.65330号 ·doi:10.1137/070679065
[19] Shu,C.-W.,Osher,S.:本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现。J.计算。物理学。77, 439-471 (1988) ·Zbl 0653.65072号 ·doi:10.1016/0021-9991(88)90177-5
[20] Shu,C.-W.,Osher,S.:本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现。二、。J.计算。物理学。83,32-78(1989年)·Zbl 0674.65061号 ·doi:10.1016/0021-9991(89)90222-2
[21] Shi,J.,Hu,C.,Shu,C.-W.:WENO方案中处理负数的技术。J.计算。物理学。175, 108-127 (2002) ·Zbl 0992.65094号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6892
[22] Titarev,V.A.,Toro,E.F.:三维守恒定律的有限体积WENO格式。J.计算。物理学。201238-260(2004年)·Zbl 1059.65078号 ·doi:10.1016/j.jcp.2004.05.015
[23] Tsoutsanis,P.,Titarev,V.A.,Drikakis,D.:三维任意混合元非结构网格上的Weno格式。J.计算。物理学。230, 1585-1601 (2011) ·Zbl 1210.65160号 ·doi:10.1016/j.jp.2010.11.023
[24] 张,R.,张,M.,舒,C.-W.:关于两类有限体积WENO格式的精度和数值性能。Commun公司。计算。物理学。9,807-827(2011年)·Zbl 1364.65176号
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。