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相似文献
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1.
一维单个守恒型方程的二阶熵耗散格式   总被引:2,自引:1,他引:1  
本文考虑一维单个守恒律方程,对其设计了一种非线性守恒型差分格式,此格式为二阶Godunov型的,用的是分片线性重构,重构函数的斜率是根据熵耗散得到的,格式满足熵条件,且数值实验表明格式具有非线性稳定性,在此格式中一个所谓的熵耗散函数起了很重要的作用,它在每个网格的计算中耗散熵,在文中我们给出了熵耗散函数应满足的条件,并给出了一种具体的构造形式,最后给出了一些数值算例,从中可看出熵耗散函数是如何抑制非物理振荡的,及格式对计算的有效性。  相似文献   

2.
考虑两相流的力学行为,忽略相间的耗散作用,建立了Euler型的基本控制方程.状态方程采用刚性状态方程.基于Abgrall提出的准则,在流动区域内,对可压两相流提出了一个精度较高的Euler型数值方法,数值格式是Godunov型格式,对守恒型和非守恒型方程采用HLLC型和Lax-Friedrichs型近似Riemann解算器,引入了速度驰豫和压强驰豫过程来代替两相间的相互作用.在一维情形下给出数值算例,并且和Saurel的算例进行了比较,结果表明该算法不但精确而且稳定,且在间断处没有数值振荡.  相似文献   

3.
对二维标量双曲型守恒律方程,发展了一类满足局部极值原理的非结构网格有限体积格式.其构造思想是,以单调数值通量为基础,通过应用基于最小二乘法的二次重构和极值限制器,使数值解满足局部极值原理.为保证数值解在光滑区域达到三阶精度,该格式可结合局部光滑探测器使用.本文从理论上分析了格式的稳定性条件,数值实验验证了格式的精度和对间断的分辨能力.  相似文献   

4.
张虎  赵宁 《计算数学》1999,21(1):59-64
1.引言考虑非线性双曲型守恒律方程的Cauchy问题式中f(w)∈C2(R)f",(w)≥0,初值。u0∈BV(R).此问题通常只存在弱解,且需附加熵条件以保证解的唯一性.方程(1.1)的数值方法研究发展很快,但一阶精度格式(如Godunov格式)分辨率很低,而二阶精度格式在间断附近存在振荡;TVD格式则是一种成功的高分辨率无振荡格式.此外,双曲型守恒律数值方法的收敛性取决于差分格式的总变差稳定和离散熵条件.文献[2]中给出了利用通量限制构造TVD格式的方法,[1]则讨论了SOR-TVD格式的熵条件.本文第2节回顾了问的方法,具体导出了…  相似文献   

5.
提出了一种求解带源项浅水波方程的熵稳定格式.新格式利用通量限制函数将一阶熵稳定格式和高阶熵守恒格式结合,具有熵守恒格式和熵稳定格式的优点:在解的光滑区域具有高精度,在解的间断区域避免了非物理现象的产生,同时可以准确地捕捉激波,从而达到高分辨率的效果.利用新格式计算了一维和二维的经典算例,数值结果表明,新格式是模拟带源项浅水波方程的理想方法.  相似文献   

6.
一类满足熵增条件的流体力学方程守恒型格式   总被引:2,自引:2,他引:0  
水鸿寿 《计算数学》1991,13(1):12-24
Lax,Wandtoff曾经证明:对于与守恒律方程组相容的守恒型差分格式,如果其差分解几乎处处有界收敛,那么极限函数是原方程组的一个弱解,并且提出了二阶精度的L-W格式.但是,一些数值计算表明,用二阶守恒型格式(如L-W格式及Mac Corma-ck格式),可能得到非物理解的计算结果.通常称满足熵条件的弱解为物理解.对  相似文献   

7.
本文的第二作者在近几年发展了一种守恒型的间断跟踪法,该跟踪法是以解的守恒性质作为跟踪的机制,而不是象传统的跟踪法利用Rankine-Hugoniot条件来进行跟踪.本文中主要研究将该算法推广至单个守恒律非凸流的情况.利用精确求解Riemann问题,我们很好地处理了非凸流Riemann解的激波和稀疏波的并存结构,既实现了对激波的跟踪,又成功地分辨出稀疏波.第四节的数值例子。显示了满意的数值结果.  相似文献   

8.
熵相容格式相比于一般的熵稳定格式进一步控制了激波处的熵增量,一维情况下能有效消除膨胀激波及间断处的伪振荡等现象.对于Euler方程,可以通过对特征变量进行WENO重构以获得高阶熵相容格式的数值粘性项,然后与高阶熵守恒格式结合得到高精度熵相容格式,在WENO重构过程中的权重关于特征变量是非线性的,这导致了大量的向量内积运算.通过用压强和熵代替特征变量来计算权重,可以显著减少重构的计算量,并且数值算例表明这种权重的计算方式能很好地保持数值格式的高阶精度和基本无振荡的效果.  相似文献   

9.
非凸单个守恒律初边值问题的整体弱熵解的构造   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文研究具有两段常数的初始值和常数边界值的非凸单个守恒律的初边值问题.在流函数具有一个拐点的条件下,由相应的初始值问题弱熵解的结构和Bardos-Leroux-Nedelec提出的边界熵条件,给出初边值问题整体弱熵解的一个构造方法,澄清弱熵解在边界附近的结构.与严格凸的单个守恒律初边值问题相比,非凸单个守恒律初边值问题的弱熵解中包括下列新的相互作用类型:一个接触或非接触激波碰到边界,边界弹回一个非接触激波.  相似文献   

10.
本文首先分析线性Schroedinger方程一种高阶差分格式的构造方法,得到方程的耗散项.在此基础上对三次非线性Schroedinger方程,提出了一种精度为O(r^2 h^2)的差分格式,证明了该格式保持了连续方程的两个守恒量,且是收敛的与稳定的.并通过数值例子与已有隐格式进行了比较,结果表明,本文格式在计算量类似的情况下,提高了数值精度.  相似文献   

11.
In this paper we study the behavior of difference schemes approximating solutions with shocks of scalar conservation laws When a difference scheme introduces artificial numerical diffusion, for example the Lax-Friedrichs scheme, we experience smearing of the shocks, whereas when a scheme introduces numerical dispersion, for example the Lax-Wendroff scheme, we experience oscillations which decay exponentially fast on both sides of the shock. In his dissertation. Gray Jennings studied approximation by monotone schemes. These contain artificial viscosity and are first-order accurate; they are known to be contractive in the sense of any lp norm. Jennings showed existence and l1 stability of traveling discrete smeared shocks for such schemes. Here we study similar questions for the Lax-Wendroff scheme without artificial viscosity; this is a nonmonotone, second-order accurate scheme. We prove existence of a one-parameter family of stationary profiles. We also prove stability of these profiles for small perturbations in the sense of a suitably weighted l2 norm. The proof relies on studying the linearized Lax-Wendroff scheme.  相似文献   

12.
于欣 《计算数学》1987,9(3):251-261
初值问题(1.1)的一个主要特点是:即使初值函数w_0(x)是充分光滑的,大范围的古典解也不一定存在.用激波捕捉法(即“穿行”法)数值求解(1.1)通常精度较低.六十年代出现了一些二阶精度的差分格式.例如Lax-Wendroff格式.但这些格式的差分解通常在激波等间断附近产生较大的过头和低亏现象.本文用一个二阶精度的差分格式修正  相似文献   

13.
We give a brief discussion of some of the contributions of Peter Lax to Computational Fluid Dynamics. These include the Lax-Friedrichs and Lax-Wendroff numerical schemes. We also mention his collaboration in the 1983 HLL Riemann solver. We develop two-dimensional Lax-Friedrichs and Lax-Wendroff schemes for the Lagrangian form of the Euler equations on triangular grids. We apply a composite scheme that uses a Lax-Friedrichs time step as a dissipative filter after several Lax-Wendroff time steps. Numerical results for Noh’s infinite strength shock problem, the Sedov blast wave problem, and the Saltzman piston problem are presented.  相似文献   

14.
In this paper we construct a new type of symmetrical dissipative difference scheme. Except discontinuity these schemes have uniformly second-order accuracy. For calculation using these, the simple-wave is very exact, the shock has high resolution, the programing is simple and the CPU time is economical. Since the paper [1] introduced that in some conditions Lax-Wendroff scheme would converge to nonphysical solution, many researchers have discussed this problem. According to preserving the monotonicity of the solution preserving monotonial schemes and TVD schemes have been introduced by Harten, et. According to property of hyperbolic wave propagation the schemes of split-coefficient matrix (SCM) and split-flux have been formed. We emphasize the dissipative difference scheme, and these schemes are dissipative on arbitrary conditions.  相似文献   

15.
In this paper, the Lax-Wendroff and “cabaret” schemes for the Buckley-Leverett equation are studied. It is shown that these schemes represent unstable solutions. The choice of an unstable solution depends on the Courant number only. A finite-element version of the “cabaret” scheme is given.  相似文献   

16.
We are concerned with the convergence of Lax-Wendroff type schemes with high resolution to the entropy solutions for conservation laws. These schemes include the original Lax-Wendroff scheme proposed by Lax and Wendroff in 1960 and its two step versions-the Richtmyer scheme and the MacCormack scheme. For the convex scalar conservation laws with algebraic growth flux functions, we prove the convergence of these schemes to the weak solutions satisfying appropriate entropy inequalities. The proof is based on detailed estimates of the approximate solutions, compactness estimates of the corresponding entropy dissipation measures, and some compensated compactness frameworks. Then these techniques are generalized to study the convergence problem for the nonconvex scalar case and the hyperbolic systems of conservation laws.

  相似文献   


17.
基于非结构自适应网格的复合有限体积法   总被引:5,自引:0,他引:5  
欧莽  汪继文 《大学数学》2004,20(2):71-77
利用文献[1]中将Lax-Wendroff格式和Lax-Friedrichs格式整体复合作用构成二维无结构网格上的复合型有限体积法,同时利用Delaunay方法,根据流场流动特性变化的梯度值为指示器对网格进行加密和粗化,实现自适应,并将此方法应用到二维浅水波方程的求解上,进行了二维部分溃坝,倾斜水跃的数值实验.结果表明,该方法是一个计算稳定、能适应复杂的求解域、能很好地捕捉激波、且计算速度快的算法.  相似文献   

18.
非定常自由面流激波解的二阶守恒算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
将计算双曲型守恒律弱解的Lax-Wendroff型TVD格式推广到断面形状沿程任意变化的一般浅水方程组,构造了二阶精度的差分格式.新格式适用于模拟天然河道中溃坝洪水波的传播.提供了表明方法性能的算例,实际天然梯级水库溃坝问题的数值实验表明格式稳定,适应性强.  相似文献   

19.
参照Lax-Wendroff格式的构造方法,就双曲型方程、抛物型方程和双曲-抛物型方程,构造了一种新的IRS(implicit residual smoothing)格式。该IRS格式有二阶或三阶时间精度且大大地拓宽了解的稳定区域和CFL数。这种新的IRS格式有中心加权型和迎风偏向型两种,并用von-Neumann分析方法分析了格式的稳定范围。讨论了在透平机械中广泛应用的Dawes方法的局限性,发现该方法对稳态问题得出的解与时间步长的选取有关,对粘性问题求解时,时间步长受严格限制。最后,结合TVD(total variation diminishing)格式和四阶Runge-Kutta技术,用IRS格式和Dawes方法对二维反射激波场进行了数值模拟,数值结果支持本文的分析结论。  相似文献   

20.
A cubic spline approximation to the wave equation is shown toproduce a fully implicit finite difference representation, themore usual explicit and implicit approximations of this equationbeing shown as special cases of the formulation given here.The truncation error and stability condition are derived forthe scheme produced, and the full computational procedure forthe scheme's solution is developed.  相似文献   

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