高精度强紧致三点格式的构造及边界条件的处理

在紧致格式的基础上 ,提出了在 3个网格结点的框架下构造各阶奇次偏导数与偶次偏导数以及混合偏导数的高精度差分逼近方法和通用表达式 .首次提出了边界条件处理的具体方法 .本格式在构造时所涉及的网格结点数少 ,而且内点与边界点处具有相同的格式精度 .另外 ,由于内点与边界点处的各阶导数均采用统一求解块三对角阵的快速求解措施 ,因此该方法具有简捷、高效和通用的特点 ,并且易于推广到多维流场计算 .

三点强紧致加权高分辨率高阶格式及其应用

本文分别给出了采用有限体积计算时采用高阶格式遇到的网格单元体界面上三阶、四阶与五阶格式精度下的数值通量表达式,并且给出了确定权函数过程中所遇到的光滑因子表达式．文中首先对模型方程进行了格式分辨率方面的检验,然后将格式用于某涡轮级的实际流场计算．数值结果表明:所给出的高分辨率、高阶格式具有较高的激波分辨率并且具有较高的数值精度,在计算流场时,它可以用较少网格点去取代普通低阶精度格式下所采用的较密网格．

两点边值问题的混合型高精度紧致差分格式

借助显式紧致格式和隐式紧致格式的思想,构造了求解两点边值问题的一种混合型紧致格式.该格式仅用到3个点上的未知函数值及其一阶导数值,而一阶导数值利用四阶Padé格式进行计算.格式整体具有四阶精度,数值实验结果验证了其精确性和可靠性.

两点边值问题基于非均匀网格的高阶紧致差分格式

在非均匀网格上提出了数值求解两点边值问题的高精度紧致差分格式.首先基于函数的泰勒级数展开,给出了一阶导数和二阶导数在非均匀网格上的差分逼近式;然后结合原模型方程,得到了两点边值问题在非均匀网格上的高精度紧致差分格式,格式具有3-4阶精度;最后,通过数值算例验证了本文格式较文献中已有的格式具有更高的精度和更高的分辨率的优点.

强紧致六阶格式的构造及应用

本文在三点格式的框架下,构造了强紧致六阶格式。与目前计算流体力学和气动热力学中常用的数值计算格式相比,该格式所涉及的网格点数少,而且内点与边界点能达到相同精度。几个典型算例表明:该格式能达到预期的高精度,并且计算简单,方便,可行。

两点混合边值问题的紧有限体积格式

本文针对常系数和变系数两点混合边值问题提出一种紧有限体积格式,该格式形成的线性代数方程组具有三对角性质,可以使用追赶法求解.证明格式按照H1半范数具有四阶收敛精度.利用节点计算值,给出单元中点值和一阶导数值的高精度后处理计算公式,这两个公式同样具有四阶精度.数值算例验证了理论分析的正确性,并说明了格式的有效性.

椭圆型方程两点边值问题的混合型高精度紧致差分格式

【目的】针对一维椭圆型两点边值问题,发展一种六阶混合型高精度紧致差分格式。【方法】主要利用泰勒级数展开和组合紧致差分格式(Combined compact difference,CCD)的思想,将未知函数和它的一阶导数、二阶导数作为未知变量,利用函数和各阶导数之间的固定关系,将原方程对一阶导数泰勒级数展开式中产生的三阶导数项进行替换,同时也利用了一阶导数和二阶导数的六阶组合紧致格式。它的特点是显式紧致差分格式和隐式紧致差分格式混合在一起。【结果】最终使得混合型紧致差分格式整体达到了六阶精度。此外,提出的格式还具有推导简便,易实现编程,且能直接推广到高维问题的优点。尽管格式是六阶精度,但与四阶精度格式一样,空间方向仅仅需要3个网格点,因此由格式生成的方程组可采用追赶法进行高效求解。【结论】最后通过对具有精确解的4个算例进行数值实验,数值结果验证了该格式的精确性和可靠性。

高精度三点有限谱方法

将目前国际上刚刚兴起的有限谱方法与作者提出的解析离散方法相结合，得到了一种新的高精度三点有限谱格式。该格式既保留了有限谱方法精度高的优点，同时又克服了其所需网格点数太多，边界处理困难从而难于应用于解决实际流动问题的缺点。四个典型算例的数值结果表明：格式不但具有计算精度高、所需网格点少等优点，而且具有较高的激波分辨率，是一种性能良好的格式，具有广阔的发展前景。

半线性抛物问题的一类三次有限体积元方法

为得到一维半线性抛物方程混合初边值问题的数值解,采用有限体积元方法,提出一种基于插值导数超收敛点的一类三次有限体积元全离散格式,并给出误差估计,证明了格式在时间和空间方向分别有2阶和4阶收敛精度.通过具体数值算例验证了理论分析的正确性和格式的有效性.结果表明:该格式计算效果良好,是一种有效的格式.