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冯涛, 李建平. 高精度迎风偏斜格式的比较与分析[J]. 大气科学, 2007, 31(2): 245-253. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.02.06
引用本文: 冯涛, 李建平. 高精度迎风偏斜格式的比较与分析[J]. 大气科学, 2007, 31(2): 245-253. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.02.06
FENG Tao, LI Jian-Ping. A Comparison and Analysis of High Order Upwind-Biased Schemes[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2007, 31(2): 245-253. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.02.06
Citation: FENG Tao, LI Jian-Ping. A Comparison and Analysis of High Order Upwind-Biased Schemes[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2007, 31(2): 245-253. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2007.02.06

高精度迎风偏斜格式的比较与分析

A Comparison and Analysis of High Order Upwind-Biased Schemes

  • 摘要: 利用一种具有任意阶精度的一般显式有限差分公式构造出高精度迎风偏斜格式,并利用 Fourier分析法评估了这些迎风偏斜格式的耗散误差与频散误差。结果表明,偶阶精度格式的数值相速度快于实际相速度,而奇阶精度格式的数值相速度慢于实际相速度。并且,偶阶精度格式的耗散误差与频散误差低于相邻的奇阶精度格式。为了检验这些格式的计算性能,在一维问题上进行了应用。首先,考虑恒定风场条件下的一维平流试验。主要选择两种不同的初始条件来评价数值格式的精度,这两种试验问题分别是高斯函数、方波函数。试验结果表明,随着数值格式精度的提高,数值格式的误差逐渐减小。而对于高于六阶精度的格式来说,改进的程度并不是很大。其次,应用各阶格式到具有两种不同初始条件的无粘Burgers方程。数值结果表明,随着数值格式阶数的增加,数值结果也得到了明显改进。而对于高于六阶精度的格式来说,进一步的变化并不明显。总之,在兼顾效率与精度条件下六阶迎风偏斜格式是最好的。

     

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