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基于间断有限元方法的紧致限制器研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O354[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.51136003);高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(No.20090002110052)
中文摘要:

高精度数值方法在求解对流扩散问题时一般会在解的间断处引入非物理数值振荡并导致求解不稳定。为了抑制间断解附近的非物理振荡,本文开发了一种适用于任意网格的紧致限制器。该限制器通过局部线性重构估计数值解的局部最大值和最小值,并将单元节点值限制在该范围内,抑制非物理振荡并保证数值稳定性。通过现今常用的分层限制思想,可将该限制器推广到任意高次多项式近似情况。文中基于间断有限元方法对该限制器进行了阐述,并通过一些典型算例对该限制器进行了验证,结果表明,该限制器具有紧致、保持空间精度和有效抑制非物理振荡的优点。

英文摘要:

Use of high-order methods to convection-dominated transport problems tends to cause spurious oscillations and nonlinear instability in the approximate solution. To prevent the spurious oscillations, an improvement of the vertex-based hierarchical slope limiter was proposed in this paper. Local linear reconstruction is used to estimate upper and lower bounds for the values at all vertices of each element with only data of those neighbors with a common edge with the concerned element required to keep compactness of the scheme. For the higher-order approximate solutions, the hierarchical limiting strategy is used with the same compactness kept. The supposed improved vertex-based limiter is used with a discontinuous Galerkin method to several problems to verify its properties. The results show that the limiter can keep lower numerical dissipation, prevent spurious-oscillations while keeping compact.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026