Análisis de Estabilidad y Resolución de los Esquemas de Colocación por Ondículas con Direccionamiento para Leyes de Conservación Hiperbólicas
Autores: Yang, Bing; Wang, Jizeng; Liu, Xiaojing; Zhou, Youhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de Estabilidad y Resolución de los Esquemas de Colocación por Ondículas con Direccionamiento para Leyes de Conservación Hiperbólicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Solución numérica
Leyes de conservación hiperbólicas
Características de corriente arriba
Teoría de wavelets
Esquemas de alto orden
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La solución numérica de las leyes de conservación hiperbólicas requiere algoritmos con características de corriente arriba. Métodos convencionales como el método de diferencias numéricas pueden realizar esta característica al construir distribuciones especiales de nodos. Sin embargo, aún no hay informes sobre cómo construir algoritmos con características de corriente arriba a través de la teoría de wavelets. Para resolver este problema, se propuso con éxito un sistema de esquemas de colocalización de wavelets de alto orden y estables al construir wavelets de interpolación con simetría y suavidad específicas. Se exploraron los efectos de las características de las funciones de escalado en los esquemas basándose en pruebas numéricas y análisis de Fourier. Los resultados numéricos revelaron que la estabilidad del esquema construido se ve afectada por el orden de suavidad, N, y la asimetría de la función de escalado. El análisis de disipación sugirió que los esquemas con N par tienen coeficientes de disipación negativos, lo que conduce a comportamientos inestables. Solo las funciones de escalado con N impar y una magnitud de sesgo de 1 pueden utilizarse para construir esquemas de corriente arriba estables debido a los coeficientes de disipación no negativos. Ejemplos numéricos típicos verificaron la efectividad del método propuesto, que se demuestra que tiene alta precisión y eficiencia en la resolución de problemas de flujo a alta velocidad con estructuras suaves de múltiples escalas y discontinuidades.
Descripción
La solución numérica de las leyes de conservación hiperbólicas requiere algoritmos con características de corriente arriba. Métodos convencionales como el método de diferencias numéricas pueden realizar esta característica al construir distribuciones especiales de nodos. Sin embargo, aún no hay informes sobre cómo construir algoritmos con características de corriente arriba a través de la teoría de wavelets. Para resolver este problema, se propuso con éxito un sistema de esquemas de colocalización de wavelets de alto orden y estables al construir wavelets de interpolación con simetría y suavidad específicas. Se exploraron los efectos de las características de las funciones de escalado en los esquemas basándose en pruebas numéricas y análisis de Fourier. Los resultados numéricos revelaron que la estabilidad del esquema construido se ve afectada por el orden de suavidad, N, y la asimetría de la función de escalado. El análisis de disipación sugirió que los esquemas con N par tienen coeficientes de disipación negativos, lo que conduce a comportamientos inestables. Solo las funciones de escalado con N impar y una magnitud de sesgo de 1 pueden utilizarse para construir esquemas de corriente arriba estables debido a los coeficientes de disipación no negativos. Ejemplos numéricos típicos verificaron la efectividad del método propuesto, que se demuestra que tiene alta precisión y eficiencia en la resolución de problemas de flujo a alta velocidad con estructuras suaves de múltiples escalas y discontinuidades.