摘要
针对三维任意(星形)多面体网格,本文构造了扩散方程的一种单元中心型非线性有限体积格式,证明了该格式具有保正性.在该格式设计中,除引入网格中心量外,还引入网格节点量和网格面中心量作为中间未知量,它们将用网格中心未知量线性组合表示,使得格式仅有网格中心未知量作为基本未知量.在节点量计算中,利用网格面上的调和平均点,设计了一种适用于三维多面体网格的局部显式加权方法.该格式适用于求解非平面的网格表面和间断扩散系数的问题.数值例子验证了它对光滑解具有二阶精度和保正性.
We construct a nonlinear cell-centered finite volume scheme for diffusion equation on star-shaped polyhedral meshes and prove that it is positivity-preserving. Based on harmonic average point, we design a new locally explicit weighted method to calculate intermediate unknowns, including the vertex and face unknowns. Our scheme is applicable for distorted meshes with cell-faces being non-plane, and suitable for diffusion problems with discontinuous coefficient. Numerical examples verify the convergence and positivity of numerical solution of our scheme.
出处
《计算数学》
CSCD
北大核心
2015年第3期247-263,共17页
Mathematica Numerica Sinica
基金
国家自然科学基金(11171036,11401034,11371066,11271054)资助项目
关键词
多面体网格
保正格式
调和平均点
扩散方程
polyhedral meshes, positivity-preserving scheme, harmonic average point, diffusion equations