套网格有限差分方法求解——一阶双曲方程初边值问题的稳定性条件

本文讨论用套网格(Nesting grid)有限差分方法求解一阶双曲方程初边值问题,即在不同的区域做不同的网格剖分,选用相同或不同精度的差分格式.这种方法亦称杂交法(Hybrid Difference Method)或混合型差分方法(Mixed Difference Method),它广泛应用于数值天气预报和流体力学数值计算中,特别,对于局部区域上的解,其梯度变化激烈,而在其余区域上解的梯度变化平稳时,选用这种方法更有优越性。 [5,8,10]是套网格差分格式稳定性方面的工作,上述工作均以Kreiss定理为基础,针对两层显式耗散格式讨论,因而不便于应用,本文旨在利用GKS理论,寻求一般形式套网格差分格式稳定性的判别条件,§1针对模型问题建立套网格差分格式的一般形式,并介绍GKS理论的一种变形;§2建立套网格差分格式稳定性判别条件;§3是对一类差分格式和网格条件给出易于检验的稳定性判别准则;§4推广了Ciment匹配定理,并证明§3中的主要结果,最后§5是数值例子, 本文采用[1],[3]的符号。