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对流扩散方程的高阶最大原理保持间断伽辽金方法

数值分析 2014-04-17 v1

摘要

在本文中,我们建议将[Xiong等人,JCP,2013]中的参数化最大原理保持(MPP)通量限制器应用于间断伽辽金(DG)方法,以求解对流扩散方程。将MPP通量限制器应用于对流扩散问题的DG解的可行性基于以下事实:即使存在扩散项,DG解的单元平均值也是以守恒方式(通过通量差)更新的。本文的主要目的是解决在保持离散最大原理的同时,获得高于二阶精度的DG方法求解对流扩散方程的困难。我们发现,所提出的MPP通量限制器可以应用于任意高阶的DG方法。数值证据表明,所提出的MPP通量限制器方法不会对所需的高阶精度产生不利影响,也不需要限制性的时间步长。包括不可压缩Navier-Stokes方程在内的数值实验证明了所提出方法的高阶精度保持、MPP性能和鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.4060,
  title  = {High order maximum principle preserving discontinuous Galerkin method for convection-diffusion equations},
  author = {Tao Xiong and Jingmei Qiu and Zhengfu Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.4060},
  year   = {2014}
}