RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2025, том 65, номер 6, страницы 1017–1028 (Mi zvmmf12000)

Математическая физика

Диссипативно-дисперсионные свойства одного проекционного метода численного решения уравнения адвекции

Е. Н. Аристоваa, Г. О. Астафуровb

a Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, Москва, Россия
b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный

Аннотация: В работе исследованы диссипативно-дисперсионные свойства проекционно-характеристического метода третьего порядка аппроксимации для численного решения уравнения адвекции. Эта схема названа Cubic Polynomial Projection, она строится сеточно-характеристическим методом при использовании интерполяции Эрмита. Свойства данной схемы сравниваются с аналогичными свойствами схемы Cubic Interpolation Polynomial, широко используемой в вычислительной практике, и также основанной на эрмитовой интерполяции. Обе схемы относятся к классу характеристических, что важно для задач переноса частиц и явного учета экспоненциальной зависимости решения от оптической толщины. Вместо традиционного интерполяционного замыкания, характерного для схемы Cubic Interpolation Polynomial, при построении схемы Cubic Polynomial Projection используется замыкание ортопроектором. Это позволяет перенести данную схему на неструктурированные тетраэдальные сетки и решает проблему компланарности характеристики одной из граней ячейки, однако вдвое увеличивает требуемые ресурсы памяти в простейшем одномерном случае. В работе показано, что проекционное замыкание существенно улучшает и так весьма неплохие диссипативно-дисперсионные свойства схемы Cubic Interpolation Polynomial, существенно приближая их к диссипативно-дисперсионным свойствам точного решения уравнения адвекции. Данные выводы подтверждены численными расчетами.

Ключевые слова: уравнение адвекции, уравнение переноса, диссипация, дисперсия, характеристический метод, ортопроектор.

УДК: 519.63

Поступила в редакцию: 20.06.2024
Принята в печать: 27.03.2025

DOI: 10.31857/S0044466925060134


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2025, 65:6, 1411–1422

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2025