求解非线性对流扩散方程的离散统一气体动理学格式
计算物理
2020-02-19 v1
摘要
本文发展了一种求解一般非线性对流扩散方程（NCDE）的离散统一气体动理学格式（DUGKS），并通过Chapman-Enskog分析表明，由当前模型可正确恢复出NCDE。随后，我们利用一些经典的对流扩散方程对本文的DUGKS进行了测试，发现数值结果与解析解吻合良好，且DUGKS模型具有二阶收敛速率。最后，作为一种有限体积方法，DUGKS也可采用非均匀网格。此外，我们对DUGKS、有限体积格子Boltzmann模型（FV-LBM）、单松弛时间格子Boltzmann模型（SLBM）和多松弛时间格子Boltzmann模型（MRT-LBM）进行了比较。结果表明，DUGKS模型比FV-LBM更精确，比SLBM更稳定，且与MRT-LBM精度几乎相同。此外，非均匀网格的使用可使DUGKS模型更加灵活。
引用
@article{arxiv.1906.11036,
title = {Discrete unified gas kinetic scheme for nonlinear convection-diffusion equations},
author = {Jinlong Shang and Zhenhua Chai and Huili Wang and Baochang Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11036},
year = {2020}
}