求解Euler方程的高精度熵相容格式研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuzuhua
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
双曲守恒律方程组是计算流体力学中的重要研究内容之一。求解双曲守恒律方程组的熵相容格式从热力学第二定律出发,是一种满足熵稳定条件的数值格式,也是目前对熵的变化估计得最准确的一种熵稳定格式。该格式有较强的物理背景,能有效避免一些非物理现象的产生。本文在Euler方程的熵相容格式的基础上,研究了一类高分辨率、高精度的熵相容格式。主要研究内容包括:  (1)介绍熵相容格式。论述了熵守恒/熵稳定格式的基本理论、一般熵守恒格式的构造过程,并介绍了两种简单且便于实现的熵守恒格式;然后给出了熵相容格式的具体形式,并引入限制器使数值格式具有高分辨率的性质;最后针对一维Euler方程,将上述格式应用于几个数值算例,验证各种格式的特性。  (2)详细论述WENO重构的过程。首先在一维标量方程的情形下给出了WENO重构的过程;然后针对一维Euler方程,给出了通过对守恒型变量进行局部特征变量分解来保证格式的基本无震荡特性的方法,并论述了进行局部特征分解的必要性;最后针对特征分解过程中向量内积运算量较大的问题,引入了一类用压强和熵来代替重构权重计算中的特征变量的方法,以降低计算量。  (3)构造高精度的熵相容格式。首先通过不同模板上的熵守恒格式的线性组合得到高阶熵守恒格式;然后将上述WENO重构过程应用于熵相容格式的数值粘性项,与高阶熵守恒格式结合得到高精度的熵相容格式;最后在几个数值算例上验证了格式的高精度特性,且通过压强和熵来构造权重的方法比直接用特征变量构造权重更省时。  (4)将熵相容格式、高分辨率熵相容格式推广至二维情形,通过二维Euler方程的几个数值算例验证格式在二维情况下的特性。其中重点研究了圆柱绕流问题。数值算例表明熵相容格式比Roe格式能更好地避免高马赫圆柱绕流问题中的红斑现象。
其他文献
在房地产投资的过程当中,其风险是相对较高的,但是,获取到的收益也是相当丰厚的。在企业的经济发展中,集团化企业往往需要编制合并报表来分析整体的财务状况、经营成果和现金
为纪念中国抗日战争胜利60周年,对广大干部群众和青少年进行生动的爱国主义教育,弘扬伟大的民族精神,本刊与福州、厦门、泉州、漳州、龙岩、三明、南平等党史期刊共同举办“
公路工程对于社会经济发展具有重要推动作用,然而,随着我国公路事业发展越来越深入,公路工程财务管理中暴露了一些问题亟待我们去解决。 Highway engineering plays an impo
学位
日前,国务院下发了《国务院关于加快供销合作社改革发展的若干意见》,这是中华全国供销合作总社恢复成立以来党中央、国务院下发的第三个关于供销合作社的文件。与之前两个文
Hopf分支是研究一族具有参数的动力系统,当参数经过某个特殊值时,系统的平衡解能否进入周期轨道的问题。 这方面的研究起源于近100年前Poincare[1]的工作,他给出了平面系统的
当前,我们正处于大数据时代,对统计工作来说既是机遇也是挑战。随着改革不断向前推进,旧体制下的统计制度已无法满足实际市场经济发展的需求,尤其是各个环节还比较薄弱的基层
“微课”作为一种新兴的教育手段,在教育领域有较强的实用性,经过初步的实践检验,微课教育发挥了良好的作用。高职教育作为直接与社会接触的教育层次,其英语教育要具有较强的实用
随着科学技术的发展和人类认识问题的不断深入,人们在求解工程中各种微分方程的过程中,越来越需要一种不但求解精度高、并行程度高,而且还可以在更加复杂的区域上应用的数值求解
由Grothendick-Verdier在上个世纪60年代提出的三角范畴的概念和建立的理论体系,标志着代数学发展的-个新的里程碑,它架设了代数与几何联系的一座桥梁.三角范畴是一个带有自同