El esquema de volumen finito WENO con el esquema de Lax-Wendroff para el sistema no lineal de ecuaciones de Euler
Autores: Dong, Haoyu; Lu, Changna; Yang, Hongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
El esquema de volumen finito WENO con el esquema de Lax-Wendroff para el sistema no lineal de ecuaciones de Euler
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Desarrollo
Esquema
Volumen finito
WENO
Lax-Wendroff
Discretización en el tiempo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Desarrollamos un esquema de Lax-Wendroff en el procedimiento de discretización temporal para esquemas ponderados de volumen finito esencialmente no oscilatorios, que se utiliza para simular leyes de conservación hiperbólicas. Ponemos más énfasis en la implementación de sistemas no lineales de Euler unidimensionales y bidimensionales. El esquema puede evitar las descomposiciones características locales para términos de derivadas superiores en la expansión de Taylor, incluso omitir parcialmente el procedimiento de los pesos no lineales. Se realizan extensas simulaciones, que muestran que los esquemas WENO (Esencialmente No Oscilatorios Ponderados) de quinto orden basados en volumen finito con discretización temporal tipo Lax-Wendroff proporcionan un orden de precisión más alto, propiedades no oscilatorias y mayor eficiencia de costos que el esquema WENO basado en discretización temporal de Runge-Kutta para ciertos problemas. Estas conclusiones casi coinciden con las de los esquemas WENO de diferencias finitas basados en discretización temporal de Lax-Wendroff para el sistema de Euler, mientras que el esquema de volumen finito tiene una estructura de malla más flexible, especialmente para mallas no estructuradas.
Descripción
Desarrollamos un esquema de Lax-Wendroff en el procedimiento de discretización temporal para esquemas ponderados de volumen finito esencialmente no oscilatorios, que se utiliza para simular leyes de conservación hiperbólicas. Ponemos más énfasis en la implementación de sistemas no lineales de Euler unidimensionales y bidimensionales. El esquema puede evitar las descomposiciones características locales para términos de derivadas superiores en la expansión de Taylor, incluso omitir parcialmente el procedimiento de los pesos no lineales. Se realizan extensas simulaciones, que muestran que los esquemas WENO (Esencialmente No Oscilatorios Ponderados) de quinto orden basados en volumen finito con discretización temporal tipo Lax-Wendroff proporcionan un orden de precisión más alto, propiedades no oscilatorias y mayor eficiencia de costos que el esquema WENO basado en discretización temporal de Runge-Kutta para ciertos problemas. Estas conclusiones casi coinciden con las de los esquemas WENO de diferencias finitas basados en discretización temporal de Lax-Wendroff para el sistema de Euler, mientras que el esquema de volumen finito tiene una estructura de malla más flexible, especialmente para mallas no estructuradas.