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等温和多方欧拉方程的熵稳定数值近似。 (英语) Zbl 1446.65134号

小结:在这项工作中,我们分析了当系统在多方气体假设下闭合时,欧拉方程的熵性质。在这种情况下,压力完全取决于流体的密度,能量方程不再必要,因为质量守恒和动量守恒会形成一个封闭系统。此外,总能量作为多方欧拉方程的凸数学熵函数。多方状态方程根据绝热指数(伽马)给出压力作为密度的比例幂律。因此,多方模型中包含了一些重要的极限情况,如等温欧拉方程(γ=1)和浅水方程(γ=2)。我们首先在有限体积环境下模拟离散水平上的连续熵分析,以获得特殊的数值通量函数。接下来,将这些数值通量合并到一个特定的间断Galerkin(DG)谱元框架中,其中导数用逐部分求和算子近似。这保证了对多变欧拉方程的高精度DG数值逼近,这也与其辅助总能量行为一致。通过数值例子验证了理论推导,即高阶DG格式的熵性质。

MSC公司:

65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
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
35L35型 高阶双曲方程的初边值问题
35升60 一阶非线性双曲方程
第31季度35 欧拉方程
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