非交错网格上 2delta 波的解释

计算科学 边界条件 网格 振荡
2021-12-16 03:59:51

在研究交错网格和并置网格之间的差异时,我遇到了一种称为 -oscillations 的效应,它发生在非交错网格上,但不会发生在交错网格上。Stelling (1984)在第 101-103 页的一篇文章中解释了这种现象,但我并没有完全按照推理进行。这些虚假振荡发生在水高处,阶数为,并且似乎与边界条件有关。知道这个话题的人可以澄清一下吗?例如,他们在本文中寻找的“正常模式”是什么?2ΔxΔx

编辑:我特别想知道这些振荡是否是浅水方程的波动解背后的摆动,因为您可以看到它们对于非交错网格更糟。 2Δx摆动

1个回答

如果您在不考虑“虚假”模式的情况下运行问题,您会发现如果网格在某处不够精细,无法正确表示解决方案。这可能是由于 BC 或其他问题造成的。正常模式是那些不跳“高/低/高”的模式,反之亦然每个相邻节点,比如链接中的图 2-18 到 2-21。很多事情都可能导致这种情况,但通常是由于问题区域中没有足够的网格点造成的。这些影响经常出现在具有中心差分的扩散问题的边界附近的时间无关和时间相关问题的边界层中,或者至少是我被教导的方式。由于时间离散化方法的选择,它们也出现了,这对我来说是个新闻。

通常存在一个无量纲条件,当违反该条件时,会导致虚假振荡。所谓的“细胞 Peclet 数”或“条件”在具有中心差分的扩散示例中很常见。Peclet 数在热力学和化学动力学中也被用作运输指标,所以你必须小心你用谷歌搜索的内容。Gresho 和 Lee 在有限元方法的背景下对此有一篇经典论文:https ://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0045793081900268 。