×

求解一维标量守恒定律的高阶有限差分格式的全变分有界通量限制器。 (英语) Zbl 1497.65139号

摘要:本文主要研究求解一维标量守恒律的具有可证明全变分稳定性的局部守恒高阶有限差分方法。我们引入了一个新的准则,通过测量扩展向量的总变差来设计具有可证明总变差稳定性的高阶差分格式。这个展开的向量是根据位于\(t^{n+1}\)和\(t*n\)的网格值创建的,其顺序由上行链路信息决定。获得了网格值在\(t^{n+1}\)处的可实现局部界,为展开向量的总变差不大于初始数据的总变分提供了充分条件。我们应用通量校正传输类型的保界通量限制器来确保在\(t^{n+1}\)处的数值在这些局部边界内。与传统的全变差有界高阶方法相比,新方法不依赖于网格相关参数。数值结果表明:数值解的总变差总是有界的;准确性的顺序没有被牺牲。将全变分有界通量限制方法应用于三阶有限差分格式时,我们证明了从局部截断误差的角度来看,保持了三阶精度。

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
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
35升65 双曲守恒定律

软件:

HLLE公司沙斯塔
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 硼1973焊剂J.P。鲍里斯和D.L。书籍,流量修正运输。I.SHASTA,一种有效的流体传输算法,《计算物理杂志》11(1973),第1期,38-69页·Zbl 0251.76004号
[2] 伯纳多·科克伯恩(Bernardo Cockburn);Shu,Chi-Wang,TVB Runge-Kutta局部投影非连续Galerkin守恒有限元方法。二、。一般框架,数学。公司。,52, 186, 411-435 (1989) ·Zbl 0662.65083号
[3] Colella,Phillip,气体动力学的直接欧拉MUSCL方案,SIAM J.Sci。统计师。计算。,6, 1, 104-117 (1985) ·Zbl 0562.76072号
[4] Fjordholm,Ulrik S。;悉达多·米什拉;Tadmor,Eitan,守恒定律系统的任意高阶精确熵稳定本质非振荡格式,SIAM J.Numer。分析。,50, 2, 544-573 (2012) ·Zbl 1252.65150号
[5] Glimm,James,非线性双曲方程组的大解,Comm.Pure Appl。数学。,18, 697-715 (1965) ·兹比尔0141.28902
[6] Godunov,S.K.,《流体动力学方程间断解数值计算的差分方法》,Mat.Sb.(N.S.),47(89),271-306(1959)·Zbl 0171.46204号
[7] 乔纳森·古德曼(Jonathan B.Goodman)。;LeVeque,Randall J.,关于二维标量守恒律稳定格式的准确性,数学。公司。,45, 171, 15-21 (1985) ·Zbl 0592.65058号
[8] Harten,Ami,双曲守恒律的高分辨率格式,J.Compute。物理。,49, 3, 357-393 (1983) ·Zbl 0565.65050号
[9] 阿米·哈顿(Ami Harten);Engquist,Bj“orn;Osher,Stanley;Chakravarthy,Sukumar R.,《一致高阶精确本质非振荡格式》,第三卷,《计算物理杂志》,第71、2、231-303页(1987年)·Zbl 0652.65067号
[10] 阿米拉姆·哈滕;Peter D.Lax。;van Leer,Bram,《关于双曲守恒律的上游差分和Godunov型格式》,SIAM Rev.,25,1,35-61(1983)·兹伯利0565.65051
[11] jiang1995高效G.-S.Jiang和C.-W.Shu,加权ENO方案的高效实施。,技术报告,DTIC文件,1995年。
[12] 蒋广山;Tadmor,Eitan,多维双曲守恒律的非振荡中心格式,SIAM J.Sci。计算。,1892-1917年6月19日(1998年)·Zbl 0914.65095号
[13] Peter Lax;Burton Wendroff,《保护法律体系》,Comm.Pure Appl。数学。,13, 217-237 (1960) ·Zbl 0152.44802号
[14] Peter D.Lax。;刘旭东,用正格式求解二维气体动力学黎曼问题,SIAM J.Sci。计算。,19, 2, 319-340 (1998) ·Zbl 0952.76060号
[15] 刘旭东;Osher,Stanley,满足激波捕获方案的非振荡高阶精确自相似最大值原理。一、 SIAM J.数字。分析。,33, 2, 760-779 (1996) ·Zbl 0859.65091号
[16] 刘旭东;斯坦利·奥斯尔(Stanley Osher);Chan,Tony,加权基本非振荡格式,J.Compute。物理。,115, 1, 200-212 (1994) ·兹伯利0811.65076
[17] 刘旭东;Tadmor,Eitan,双曲守恒律的三阶非振荡中心格式,数值。数学。,79, 3, 397-425 (1998) ·Zbl 0906.65093号
[18] 斯坦利·奥斯尔(Stanley Osher);Chakravarthy,Sukumar,高分辨率方案和熵条件,SIAM J.Numer。分析。,21, 5, 955-984 (1984) ·兹伯利0556.65074
[19] 理查德·桑德斯(Richard Sanders),单非线性守恒律的三阶精确变分非扩张差分格式,数学。公司。,51, 184, 535-558 (1988) ·Zbl 0699.65069号
[20] Shu,Chi-Wang,TVB守恒定律的一致高阶格式,数学。公司。,49, 179, 105-121 (1987) ·Zbl 0628.65075号
[21] Shu,Chi Wang,对流主导问题的高阶加权本质上非振荡格式,SIAM Rev.,51,1,82-126(2009)·Zbl 1160.65330号
[22] 舒志旺;Osher,Stanley,本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现。二、 J.计算。物理。,83, 1, 32-78 (1989) ·Zbl 0674.65061号
[23] 舒志旺;Osher,Stanley,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》,J.Compute。物理。,77, 2, 439-471 (1988) ·Zbl 0653.65072号
[24] Sweby,P.K.,使用通量限制器实现双曲守恒律的高分辨率方案,SIAM J.Numer。分析。,21, 5, 995-1011 (1984) ·Zbl 0565.65048号
[25] van1974朝向B.Van Leer,朝向最终保守差分格式。二、。单调性和守恒性结合在二阶格式中,J.Compute。物理。14(1974),第4期,361-370·Zbl 0276.65055号
[26] van Leer,Bram,走向最终保守差分格式。V.戈杜诺夫方法的二阶续集[J.Comput.Phys.{\bf32}(1979),第1期,101-136],J.Compute。物理。,135, 2, 227-248 (1997) ·Zbl 0939.76063号
[27] 熊、道;邱景梅;Xu,Zhengfu,在不可压缩流中应用的有限差分RK-WENO格式的参数化最大原理保持通量限制器,J.Compute。物理。,252, 310-331 (2013) ·Zbl 1349.76553号
[28] Xu,Zhengfu,求解双曲守恒律的高阶格式的参数化最大值原理保持通量限制器:一维标量问题,数学。公司。,83, 289, 2213-2238 (2014) ·Zbl 1300.65063号
[29] Zalesak,Steven T.,流体的全多维通量校正传输算法,J.Compute。物理。,31, 3, 335-362 (1979) ·Zbl 0416.76002号
[30] 张祥雄;Shu,Chi-Wang,一维标量守恒律的真正高阶总变差递减格式,SIAM J.Numer。分析。,48, 2, 772-795 (2010) ·兹比尔1226.65083
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。