源项,例如由于浅水方程中的测深而产生的源项,需要以特殊方式整合,以保持物理稳定状态。有没有一种通用的方法来构建平衡良好的方法,或者每个方程都需要特殊的技术?
如何为具有源项的双曲 PDE 构建平衡良好的有限体积和不连续 Galerkin 方法?
计算科学
pde
双曲-pde
2021-12-13 01:49:57
1个回答
简短的回答是:它需要针对不同的方程进行特定的工作,但是有一些通用技术可以建议如何做到这一点。本质上,给定一阶演化 PDE
在哪里是一些(可能是微分的)算子,稳态是那些
通常使用拆分方法,其中和以不同的方式离散化。然后将存在与这些离散化中的每一个相关联的截断误差,并且即使在稳定状态的情况下,截断误差通常也不会消除。一个经典的例子(如问题中提到的)是具有测深的浅水方程,其中表示对流项和表示由于底部高度可变而产生的动量强迫。过去几年发表的许多论文给出了精确维持稳态解的不同方法。
我喜欢的一种方法是使用Bale 等提出的 f 波黎曼求解器。人。. 这个想法是用 Godunov 类型的方法离散对流项,但要从Riemann 求解器中的其他项中减去贡献。那么在稳态的情况下,不会产生波。但是,这需要精确计算对流项和源项(以便精确抵消)。这对于浅水方程是可能的,但对于许多其他系统来说更困难。
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