任意多边形网格上扩散方程的单元中心型有限体积格式

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 5次 | 上传用户:dlll9393
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
本文研究二维各向异性扩散问题的数值求解.我们借助线性精确方法,在一般的任意多边形网格上提出一些单元中心型有限体积格式.线性精确方法是一种适用于扭曲网格上离散扩散方程的启示性方法,它要求当扩散方程的解析解是关于自变量的线性函数并且扩散系数是常值时,每一个离散步骤是精确成立的.一些文献中指出,破坏线性精确性质可能导致在扭曲网格上损失精度,因此我们将线性精确准则作为设计格式的出发点.  我们首先介绍在任意多边形网格上构造有限体积格式的一个一般框架.利用这个一般框架,我们重新推导了传统的九点格式以及一种多点流逼近(MPFA)格式.然后基于这个一般框架,我们构造了两种单元中心型有限体积格式.第一种是基于MPFA插值的有限体积格式,该格式最重要的特征是每条网格边上有两个辅助点(或者称为连续点),于是我们将每条边上的法向流用相邻的两个单元中心量以及这条边上的两个辅助量显式地表示.通过MPFA插值技术消去辅助未知量,从而该格式变成一个完全的单元中心格式.第二种是基于调和平均点的有限体积格式,该格式满足局部守恒性、有紧凑的计算模板、在结构四边形网格上是一个九点格式.我们运用离散泛函分析方法,基于几个很容易验证的假定,从理论上分析了该格式的稳定性.最后,基于梯度重构算法,我们在这个一般框架下推导了一类单元中心型格式,并考察了这类格式与一些已有格式的联系,包括本文提出的前两种格式.  本文每一章都提供了一些数值算例考察新格式的精度和高效性.数值结果表明:在非结构的或者严重扭曲的网格上,对于任意的(连续的或间断的,均匀的或非均匀的)各向异性扩散张量,这些格式都有期望的二阶收敛速度.
其他文献
  在本文中,对Pollaczek多项式Pn(cosθ,a,b)我们得到了两个一致渐近展开式。其中,在子区间θ∈(0,δ/√n],0<δ<√a+b,得到关于初等函数形式按√n的降幂的一致渐近展开。对另一子区
随着计算机的高速发展,各种教务软件系统已在高校中普及,不少排课排考算法也被相继提出。但是由于课表问题属于NP完全类问题,它的复杂度极大程度地限制了算法的发展;另外各高校教
俗话说:“眼看千遍,不如手写一遍。”在小学低年级阶段,识字教学和写字教学是重要的两项教学内容。但是近些年来,由于长期受应试教育的影响,有些学校和老师对写字教学一直重
在距北京西南郊约80公里的一个小山村,住着60多户人家200多口人。这就是房山区乃至北京市最小行政村之一的周口店镇葫芦棚村。今年看上去只有40多岁,笑容可掬、心态平和的王
  人脸姿势估计是计算机视觉、图像理解和人脸识别中重要的研究课题。对人像中人的姿势的计的目的是得到人脸相对摄像机的朝向信息。  本文采用将人像依姿势分到已知的离
  本文可分为两部分:模糊推理和模糊赋范空间。模糊推理是模糊控制的理论基础。三十多年来,以CRI算法为主线的模糊推理不断地融入新的思想与方法,如今已形成模糊系统理论中的
本文首先从DEA中C~2WH模型的基本思想出发,把偏好锥的概念引入了基于样本的评价模型(Sam-Eva_d)中,给出了基于C~2WH模型的样本评价模型(PSam-C~2WH),并在该模型下给出了SCDEA
本文对环与模范畴中一重要的模类—内射模进行了延拓,引入了ann-自内射环以及CT-内射模的概念,探讨了它们一系列的性质,并定义了CT-内射模的同调维数,最后对余生成子环进行推
带有约束的偏微分方程最优控制问题在理论研究和实际应用中有很重要的意义。这类问题是流体控制,图像处理,生物种群控制,航天器设计,机械设计和形优化等领域自然的数学模型。  
  人脸特征检测是人脸识别技术中非常重要的组成部分和前提。人脸特征检测就是对于输入的已知人脸位置和大小的图像或者视频,利用计算机进行分析、判断、提取脸部特征的位置