Método de Reconstrucción Polinómica Alternante para Leyes de Conservación Hiperbólicas
Autores: Lin, Shijian; Luo, Qi; Leng, Hongze; Song, Junqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Método de Reconstrucción Polinómica Alternante para Leyes de Conservación Hiperbólicas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Nuevo solucionador numérico de leyes de conservación hiperbólicas con reconstrucción polinómica para una precisión de alto orden y viscosidad artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un nuevo solucionador numérico de múltiples momentos para leyes de conservación hiperbólicas utilizando el enfoque de reconstrucción polinómica alternante. A diferencia de los esquemas de múltiples momentos existentes, nuestro enfoque actualiza las variables del modelo implementando dos reconstrucciones polinómicas alternativamente. Primero, la interpolación de Hermite reconstruye la solución dentro de la celda al igualar las variables basadas en puntos que contienen tanto valores físicos como sus derivadas espaciales. Luego, la solución reconstruida se actualiza mediante el método de Euler. En segundo lugar, resolvemos un problema de mínimos cuadrados restringido para corregir la solución actualizada y preservar las leyes de conservación. Nuestro método disfruta de las ventajas de un stencil numérico compacto y una precisión de orden superior. El análisis de Fourier también indica que nuestro método permite un número CFL más grande en comparación con muchos otros esquemas de orden superior. Al agregar una cantidad adecuada de viscosidad artificial, las ondas de choque y otras discontinuidades también pueden calcularse de manera precisa y nítida sin resolver un problema de Riemann aproximado.
Descripción
Proponemos un nuevo solucionador numérico de múltiples momentos para leyes de conservación hiperbólicas utilizando el enfoque de reconstrucción polinómica alternante. A diferencia de los esquemas de múltiples momentos existentes, nuestro enfoque actualiza las variables del modelo implementando dos reconstrucciones polinómicas alternativamente. Primero, la interpolación de Hermite reconstruye la solución dentro de la celda al igualar las variables basadas en puntos que contienen tanto valores físicos como sus derivadas espaciales. Luego, la solución reconstruida se actualiza mediante el método de Euler. En segundo lugar, resolvemos un problema de mínimos cuadrados restringido para corregir la solución actualizada y preservar las leyes de conservación. Nuestro método disfruta de las ventajas de un stencil numérico compacto y una precisión de orden superior. El análisis de Fourier también indica que nuestro método permite un número CFL más grande en comparación con muchos otros esquemas de orden superior. Al agregar una cantidad adecuada de viscosidad artificial, las ondas de choque y otras discontinuidades también pueden calcularse de manera precisa y nítida sin resolver un problema de Riemann aproximado.