各种Finite Difference方案的稳定性和准确性比较

计算科学 有限差分 稳定 平流 准确性
2021-12-18 14:49:50

我正在分析一维对流方程 (PDE) 的稳定性、一致性和准确性。

我知道两种迎风方案(显式和隐式)都显示出更好的稳定性,并且对于 courant 数小于 1 的波浪数更多。一般来说,迎风方案克服了中心差分方案的稳定性问题。然而,迎风方案会牺牲一些准确性以获得稳定性。

现在,我对居中差异(梯形和 Lax Wendroff 方案)的稳定性和准确性感到困惑。

我附上了我进行的分析的照片,但不知道如何评论。我也对以下方案的顺序感到困惑:

a) 后向差分 - 显式时间 b) 后向差分 - 隐式时间 c) 中心差分 - 梯形时间 d) Lax Wendroff

在附图中,Beta 是 courant 数,N-lambda 是 no。每个波长的间隔,r 是放大因子。 1 3 4 在此处输入图像描述

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