基于三阶CWENO重构的高精度高分辨率熵相容格式研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:juntao2010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
双曲守恒律方程是流体力学中重要的物理模型,因此研究能对它准确求解的数值方法是非常重要的。近年来,根据守恒律的基础理论和热力学第二定律,即熵稳定条件发展起来的熵守恒、熵稳定和熵相容格式对双曲型守恒律方程的求解表现出了重要的意义。本文就这三种格式的主要思想和构造方法进行了适当的研究,并根据Burgers方程的这三种格式的构造方法对浅水波方程的熵守恒、熵稳定和熵相容格式进行了具体的构造。在此基础之上,本文运用三阶CWENO重构和添加适当的限制器的方法构造出了一种新的高精度高分辨率熵相容格式,并通过数值模拟验证了格式的有效性。主要工作如下:  (1)详细研究了熵守恒、熵稳定和熵相容格式的构造思想和特点。熵守恒格式是二阶精度的,但没有耗散机制,因此在间断处会出现振荡。熵稳定格式是对熵守恒格式的改进,给其加入耗散机制以减小振荡。熵相容格式是在熵稳定格式上添加了一个较小的耗散项来满足与实际物理意义上的耗散量相容的要求,从而达到消除或减小振荡的效果。  (2)为了更准确地计算问题的数值解,本文通过三阶CWENO重构和给熵相容格式添加适当的通量限制器,构造了一种高精度高分辨率熵相容格式。该格式不仅避免了非物理现象的出现而且能够精确地捕捉稀疏波、激波等,在求解双曲型守恒律方程的过程中表现出了不容忽视的优越性。  (3)通过对Burgers方程的格式构造及数值模拟来验证新构造的高精度高分辨率熵相容格式的有效性。  (4)针对浅水波方程,在Fjordholm提出的熵守恒格式基础之上,构造了熵稳定、熵相容、高分辨率熵相容、高精度高分辨率熵相容格式。然后,通过数值模拟,比较各格式的有效性,验证高精度高分辨率熵相容格式的优越性。
其他文献
学位
离散指数族是一个非常幸富的分布族,自从美国精算师Jewell教授将离散指数族引入信度理论之后,便引起了众多精算师和学者的极大兴趣。所以,最近越来越多的学者集中于对离散指数族
本文研究了椭圆外区域上Helmholtz方程边值问题的自然边界元法,主要内容如下: 第一部分介绍求解椭圆外区域上Helmholtz方程要用到的一类重要特殊函数-Mathieu函数的基本知识
本文主要研究了Heisenberg群上的次拉普拉斯算子△的特征值理论及算子△-2基本解的水平梯度估计。本文采用类似欧式空间中处理特征值问题的变分方法得到了次拉普拉斯算子△特
在这篇论文中,我们对紧致度量空间上的连续映射引入了拓扑r-熵,并对其关于遍历的Borel概率测度引入了测度r-熵.在讨论了拓扑r-熵的一些性质后,论证了:(1)当r趋于零时,测度r-熵趋于
模糊描述逻辑是一类处理结构化模糊知识的形式系统,其表达能力同它所含的构造算子紧密相关。本文通过添加构造算子-限定性数目约事(Q),来进一步扩充FALC,增强了其表示模糊信息的