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利用预设精度阶与分数细化比估计离散化误差

数值分析 2023-01-18 v2 数值分析 计算物理

摘要

解的验证对于确立模拟的可靠性至关重要。一个核心挑战是找到准确且可靠的离散化误差估计。当前的估计方法依赖于观测精度阶;然而,研究表明它可能不规则地改变或变得无定义。因此,我们提出一种采用用户给定常数阶的网格细化方法,称为预设阶展开方法(POEM)。用户通过迭代保证获得最优阶集合,从而得到准确的离散化误差估计。该方法通过评估展开项的收敛性来评判估计的可靠性,这对所有网格细化方法都是基本的。我们使用平流和扩散问题沿不同细化路径展示了这些能力。当细化比更高时,POEM所需计算代价更低。然而,由于共享网格点数量减少,估计误差承受更高的不确定性。我们通过使用分数细化比和近似解间插值差分方法(MIDAS)规避此问题。结果,我们能以更低的计算代价获得不确定性更小的离散化误差全局估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.00264,
  title  = {Estimating Discretization Error with Preset Orders of Accuracy and Fractional Refinement Ratios},
  author = {Sharp Chim Yui Lo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00264},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages, 15 figures