通过考虑不同特征值解重新评估两层浅水系统一阶数值格式的效率
计算物理
2020-01-15 v2
摘要
本文通过考虑不同的特征值解，评估了几种用于两层浅水方程的一阶数值格式的效率。具体而言，分析了在 Roe、中间场捕获（IFCP）和多项式黏性矩阵（PVM）格式中采用数值、解析和近似特征值求解器时的精度与计算代价。进行了若干数值试验，以检验采用不同特征值求解器的数值格式在计算两层浅水流动时的总体效率。结果表明，解析解比数值求解器快得多，其计算代价接近于近似表达式。因此，采用特征结构解析解的 Roe 格式速度快得多，总体效率与 IFCP 格式相当。另一方面，采用特征值解析解的 IFCP 和 PVM 格式被发现与采用近似表达式的格式效率相当。在处理层间较大密度差时，解析特征值显示出略好的结果。
引用
@article{arxiv.2001.04116,
title = {Re-evaluating efficiency of first-order numerical schemes for two-layer shallow water systems by considering different eigenvalue solutions},
author = {Nino Krvavica},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04116},
year = {2020}
}