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二维浅水波方程的数值激波不稳定性
  • ISSN号:1001-246X
  • 期刊名称:计算物理
  • 时间:2012
  • 页码:25-35
  • 分类:O241[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室,北京100088, [2]北京大学应用物理与技术研究中心,北京100871, [3]中国工程物理研究院研究生部,北京100088
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(11071025),国防基础科研项目(B1520110011),中物院科学技术发展基金(2010A0202010)和计算物理实验室基金资助项目
  • 相关项目:二维多介质流体力学高性能拉氏方法研究
中文摘要:

研究二维浅水波方程的数值激波不稳定性问题.线性稳定性分析和数值实验表明,格式的临界稳定性与数值激波的不稳定现象有重要的联系.基于扰动量的增长矩阵分析,本文将高分辨率的数值格式和HLL格式进行特定的加权,设计一类新的混合型数值格式.其中可以调节非线性波速的HLLC与HLL的混合格式,数值试验展示了消除浅水波方程激波不稳定现象的有效性和鲁棒性.

英文摘要:

In calculation of multidimensional fluid mechanics problems with numerical schemes that accurately capture contact discontinuity, perturbation near shock wave may increase dramatically. This is called numerical shock instability. In this paper numerical shock instability on shallow water equations is studied. By analyzing linear stability of several numerical schemes, marginal stability of schemes are found having close relation with numerical shock instability. According to eigenvalue analysis, a hybrid method is designed to remedy nonphysical phenomenon by locally modify the original schemes. Numerical experiments show efficiency and robustness of HLLC-HLL hybrid scheme in eliminating shock instability of shallow water equations.

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期刊信息
  • 《计算物理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国核学会
  • 主编:朱少平
  • 地址:北京海淀区丰豪东路2号北京应用物理与计算数学研究所
  • 邮编:100094
  • 邮箱:jswl@iapcm.ac.cn
  • 电话:010-59872547 59872545 59872547
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-246X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2011/O4
  • 邮发代号:2-477
  • 获奖情况:
  • 1992年获“全优期刊”奖,《CAJ-CD规范》执行优秀奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,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:4426