Сравнительный анализ точности трех различных схем при сквозном расчете ударных волн

Abstract

Проведен сравнительный анализ точности численных схем WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory), CWA (Compact high order Weak Approximation) и CU (Central-Upwind) при расчете разрывных решений с ударными волнами, распространяющимися с переменной скоростью. Показано, что WENO и CU схемы повышенной точности на гладких решениях, при построении которых используется нелинейная коррекция потоков, имеют приблизительно пеpвый поpядок интегральной сходимости на интервалах, одна из границ которых находится в области влияния ударной волны. В то же время CWA схема повышенного порядка слабой аппроксимации, при построении которой нелинейная коррекция потоков не применяется, сохраняет приблизительно второй порядок интегральной сходимости в областях влияния ударных волн. В результате в этих областях точность WENO и CU схем оказывается существенно ниже, чем CWA схемы. Предлагается теоретическое обоснование этих численных результатов.