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块自适应曲线网格上双曲方程的五阶有限差分格式。 (英语) Zbl 1349.65278号

小结:我们提出了一种新的五阶精度双曲方程有限差分方法,该方法基于块自适应曲线网格。该方案采用5阶精确单调性保持限制器MP5构造高阶精确面通量。通过通量校正步骤确保空间导数的五阶精度。该方法被推广到具有自由流保持离散化的曲线网格。它还使用精心设计的虚单元插值算法扩展到块自适应网格。只需要三层虚单元,网格块可以小到(6乘6乘6)个单元。动态网格细化和粗化也达到了五阶精度。所有插值算法均采用基于MP5限幅器原理的通用限幅器。有限差分格式在静态均匀网格上是完全保守的。在网格分辨率变化和网格自适应期间,守恒仅维持在截断误差水平,但我们的数值测试表明,结果仍然非常准确。我们在许多数值测试中展示了新方法的能力,包括光滑但非线性的问题以及涉及不连续性的模拟。

MSC公司:

6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
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全文: 内政部

参考文献:

[2] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,守恒定律V的Runge-Kutta间断Galerkin方法:多维系统,J.Compute。物理。,141,2199-224(1998年)·Zbl 0920.65059号
[3] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,对流占优问题的Runge-Kutta间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,16, 3, 173-261 (2001) ·Zbl 1065.76135号
[4] Harten,A。;Enquist,B。;Osher,S。;Chakravarthy,S.R.,《一致高阶精确基本无振荡格式》,III,J.Compute。物理。,71, 231-303 (1987) ·Zbl 0652.65067号
[5] 刘晓东。;Osher,S。;Chan,T.,加权基本非振荡格式,J.Compute。物理。,115, 1, 200-212 (1994) ·Zbl 0811.65076号
[6] Shu,C.-W.,对流占优问题的高阶加权本质非振荡格式,SIAM Rev.,51,1,82-126(2009)·Zbl 1160.65330号
[7] 邱,J。;Shu,C.-W.,关于高阶中心WENO格式的构造、比较和局部特征分解,J.Compute。物理。,183, 1, 187-209 (2002) ·Zbl 1018.65106号
[8] Capdeville,G.,求解非均匀网格上双曲守恒律的中心WENO格式,J.Compute。物理。,22752977年-2014年(2008年)·Zbl 1135.65359号
[9] Suresh,A。;Huynh,H.T.,带Runge-Kutta时间步进的精确单调保持格式,J.Compute。物理。,136, 83 (1997) ·Zbl 0886.65099号
[10] 李,Z。;Jaberi,F.A.,超音速湍流数值模拟的高阶有限差分方法,国际J·数值。《液体方法》,68,740-766(2012)·Zbl 1426.76477号
[11] 俄勒冈州波思。;夏,C。;亨德里克斯,T。;莫斯科,S。;Keppens,R.,MPI-AMRVAC,太阳和天体物理学,天体物理学。补充期刊。,214, 1, 4 (2014)
[12] 米农,A。;Tzeferacos,P。;Bodo,G.,《细胞中心MHD的高阶保守有限差分GLM-MHD格式》,J.Compute。物理。,229, 17, 5896-5920 (2010) ·Zbl 1425.76305号
[13] 德尔·赞纳,L。;O.扎诺蒂。;布契亚蒂尼,N。;Londrilo,P.,Echo:广义相对论磁流体动力学和磁动力学的欧拉保守高阶方案,Astron。天体物理学。,473,1,11-30(2007年)
[14] 巴尔萨拉博士。;Shu,C.-W.,具有越来越高精度的保单调加权本质上无振荡格式,J.Comput。物理。,160, 2, 405-452 (2000) ·Zbl 0961.65078号
[15] 舒,C。;Osher,S.,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》,J.Compute。物理。,77,2439-471(1988年)·Zbl 0653.65072号
[16] 舒,C。;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, 1, 32-78 (1989) ·Zbl 0674.65061号
[17] 江,G。;Shu,C.,加权ENO方案的高效实现,J.Compute。物理。,126, 1, 202-228 (1996) ·Zbl 0877.65065号
[18] 米农,A。;博多,G。;马萨利亚,S。;Matsakos,T。;O.Tesilenu。;赞尼,C。;费拉里,A.,冥王星:计算天体物理学的数字代码,天体物理学。补充期刊。,170,1228(2007年)
[19] 德尔·赞纳,L。;Bucciantini,N.,多维相对论流的一种有效的震荡捕获中心型方案,Astron。天体物理学。,400, 397-413 (2003) ·Zbl 1222.76122号
[20] 邓,X。;张华,发展高阶加权紧致非线性格式,J.Compute。物理。,165, 1, 22-44 (2000) ·Zbl 0988.76060号
[21] 维斯巴尔,M.R。;Gaitonde,D.V.,《关于曲线网格和变形网格上高阶有限差分格式的使用》,J.Compute。物理。,181, 1, 155-185 (2002) ·Zbl 1008.65062号
[22] Nonomura,T。;Iizuka,N。;Fujii,K.,曲线网格上高阶WENO和WCNS的自由流和涡流保持特性,计算。流体,39,2,197-214(2010)·Zbl 1242.76180号
[23] 托马斯·P。;Lombard,C.,几何守恒定律及其在移动网格流动计算中的应用,AIAA J.,17,10,1030-1037(1979)·Zbl 0436.76025号
[24] 邓,X。;毛,M。;Tu,G。;刘,H。;Zhang,H.,几何守恒定律及其在具有静止网格的高阶有限差分格式中的应用,J.Comput。物理。,230, 4, 1100-1115 (2011) ·Zbl 1210.65153号
[25] 伯杰,M.J。;Colella,P.,《冲击流体动力学的局部自适应网格细化》,J.Compute。物理。,82, 67-84 (1989) ·Zbl 0665.76070号
[26] McCorquodale,P。;Colella,P.,局部精细网格上守恒定律的高阶有限体积法,Commun。申请。数学。计算。科学。,6, 1, 1-25 (2011) ·Zbl 1252.65163号
[27] 沈,C。;邱建明。;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.Compute。物理。,230, 10, 3780-3802 (2011) ·Zbl 1218.65085号
[28] 巴尔萨拉博士。;臀部,T。;Dumbser,M。;Munz,C.-D.,《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) ·Zbl 1275.76169号
[29] Dumbser,M。;O.扎诺蒂。;伊达尔戈,A。;Balsara,D.S.,具有时空自适应网格精化的ADER-WENO有限体积格式,J.Comput。物理。,248, 257-286 (2013) ·Zbl 1349.76325号
[30] 托特,G。;范德霍尔斯特,B。;索科洛夫,I.V。;Zeeuw,D.L.D。;贡博西,T.I。;方,F。;曼彻斯特,W.B。;X孟。;纳吉布博士。;鲍威尔,K.G。;斯托特,Q.F。;Glocer,A。;Ma,Y.-J。;Opher,M.,《空间天气建模中的自适应数值算法》,J.Compute。物理。,231, 870-903 (2012)
[31] 姜瑜。;舒,C.-W。;Zhang,M.,曲线网格上的自由流保持有限差分格式(2013),布朗大学,科学计算小组,报告10(2013)
[32] 托特,G。;马永杰。;Gombosi,T.I.,《块自适应网格上的霍尔磁流体动力学》,J.Compute。物理。,227, 6967-6984 (2008) ·Zbl 1338.76142号
[33] Einfeldt,B.,《关于气体动力学的Godunov型方法》,SIAM J.Numer。分析。,25, 2, 294-318 (1988) ·Zbl 0642.76088号
[34] Lax,P.D.,非线性双曲方程的弱解及其数值计算,Commun。纯应用程序。数学。,7, 159-193 (1954) ·Zbl 0055.19404号
[35] 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, 115-173 (1984) ·Zbl 0573.76057号
[36] Koren,B.,平流、扩散和源项的鲁棒逆风离散化方法,(Vreugdenhil,C.;Koren,B.,平流扩散问题的数值方法(1993),Vieweg:Vieweg Braunschweig),117·Zbl 0805.76051号
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