Un esquema WENO-Z mejorado para leyes de conservación hiperbólicas con un nuevo indicador global de suavidad
Autores: Han, Shuang; Li, Mingjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propuesto
Weno-z
Esquema
De quinto orden
Precisión
Disipación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El esquema WENO-Z de quinto orden propuesto por Borges et al., que utiliza una combinación lineal de indicadores de suavidad de bajo orden, está diseñado para proporcionar una baja disipación numérica para resolver leyes de conservación hiperbólicas, mientras que la potencia en el marco de WENO-Z juega un papel clave en su rendimiento. En este artículo, se presenta un nuevo indicador global de suavidad con precisión de quinto orden, que se basa en varios indicadores de suavidad de orden inferior en sub-esténciles de dos puntos, y se desarrolla un nuevo esquema WENO-Z de menor disipación (WENO-NZ). Las propiedades espectrales del esquema WENO-NZ se estudian a través del método ADR y muestran que este nuevo esquema puede exhibir mejores resultados espectrales que WENO-Z sin importar cuál sea el valor de la potencia. Las pruebas de precisión confirman que la precisión de WENO-Z con = 1 se degradaría al cuarto orden en puntos críticos de primer orden, mientras que WENO-NZ puede recuperar la convergencia óptima de quinto orden. Además, experimentos numéricos con problemas de referencia unidimensionales y bidimensionales demuestran que el esquema propuesto WENO-NZ puede disminuir eficientemente la disipación numérica y tiene una mayor resolución en comparación con el esquema WENO-Z.
Descripción
El esquema WENO-Z de quinto orden propuesto por Borges et al., que utiliza una combinación lineal de indicadores de suavidad de bajo orden, está diseñado para proporcionar una baja disipación numérica para resolver leyes de conservación hiperbólicas, mientras que la potencia en el marco de WENO-Z juega un papel clave en su rendimiento. En este artículo, se presenta un nuevo indicador global de suavidad con precisión de quinto orden, que se basa en varios indicadores de suavidad de orden inferior en sub-esténciles de dos puntos, y se desarrolla un nuevo esquema WENO-Z de menor disipación (WENO-NZ). Las propiedades espectrales del esquema WENO-NZ se estudian a través del método ADR y muestran que este nuevo esquema puede exhibir mejores resultados espectrales que WENO-Z sin importar cuál sea el valor de la potencia. Las pruebas de precisión confirman que la precisión de WENO-Z con = 1 se degradaría al cuarto orden en puntos críticos de primer orden, mientras que WENO-NZ puede recuperar la convergencia óptima de quinto orden. Además, experimentos numéricos con problemas de referencia unidimensionales y bidimensionales demuestran que el esquema propuesto WENO-NZ puede disminuir eficientemente la disipación numérica y tiene una mayor resolución en comparación con el esquema WENO-Z.