高解析度格式

2022-08-17 04:48:12 字數 507 閱讀 1861

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當使用高精度進行數值求解偏微分方程時,若方程的解存在間斷或激波,需要使用高解析度格式。通常其具有以下性質:

一般的格式不具備求解大梯度現象時獲得高解析度;它們通常會引入非物理影響,如使解平滑或者高階振盪。godunov定理證明了線性方法不能提供高於一階的無振盪格式,這個困難吸引了許多學者關注並且提出了一系列方法來解決這個難題。為了避免當激波存在時數值解發生振盪或非物理振盪,格式具有總變差減小特性特別有效。

有兩種方法特別有效,分別是muscl配合流量/斜率限制器格式和weno方法。兩種方法都成為高解析度格式。

muscl方法通常在連續區域為二階精度並且能夠提供間斷區域附近具有較高解析度及單調的數值解。這種方法直接有效。

對於同時包含激波與複雜連續解的情況,weno格式可以提供高於二階高精度並且在間斷附近有較高解析度。當需要提高連續區域計算精度時,許多應用都傾向於使用5階weno格式。

高解析度格式(high-resolution scheme),翻譯參考自舒其望《計算流體力學的若干新方法》

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