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WME7中的近似黎曼求解器:MUSCL和WENO方法-MATLAB开发

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简介:
本项目针对WME7方程组,在MATLAB中实现了一种结合了MUSCL与WENO技术的近似黎曼求解器,以提高数值模拟精度。 我个人收集了一些使用MUSCL、THINC-BVD、MUSCL-THINC-BVD和WENO方案编写的Riemann求解器的短Matlab脚本。

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客服
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  • WME7MUSCLWENO-MATLAB
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    本项目针对WME7方程组,在MATLAB中实现了一种结合了MUSCL与WENO技术的近似黎曼求解器,以提高数值模拟精度。 我个人收集了一些使用MUSCL、THINC-BVD、MUSCL-THINC-BVD和WENO方案编写的Riemann求解器的短Matlab脚本。
  • WME7/WENO:利用3阶、5阶及7阶WENO线性双曲程——MATLAB实现
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    本研究采用MATLAB编程实现了WME7和WENO方案,用于解决线性双曲型偏微分方程。通过3阶、5阶以及7阶的WENO方法,提高了数值解的精度与鲁棒性。 本段落讨论了一维和二维域中线性对流方程的WENO(加权基本非振荡)方案。
  • WENO 2D-Riemann.zip_WENO 2d_Riemann_WENO格式_二维问题_weno
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    本资源提供了一个基于WENO格式的二维黎曼问题求解器。适用于流体力学等领域的数值模拟,可有效处理激波和复杂流动现象。 二维黎曼问题在计算流体动力学领域具有重要地位,是研究复杂非线性现象下流体流动的基础工具。WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)格式是一种高级的有限差分方法,专门用于解决数值稳定性、精度和振荡的问题,在处理尖峰及激波时表现出色。 标题中的“WENO 2D - Riemann.zip”指的是一个二维黎曼问题求解程序,该程序采用了五阶WENO算法。这种格式结合了高阶光滑区域的准确性与低阶非振荡性特性,特别适用于含有急剧变化或不连续性的流体流动情况。 在解决二维黎曼问题时,需要处理一组初值条件和边界条件,在二维空间中寻找时间演化下的流体状态。这要求选择一种合适的数值方法来近似解出这些问题,而WENO格式由于其特性成为优选方案之一。 Riemann求解器是计算流体力学中的一个重要工具,用于解决一维黎曼问题,并提供界面处的密度、速度和压力等基本变量的变化条件。对于二维情况,则需要考虑两个方向上的流量交互作用。采用五阶WENO格式能够更准确地捕捉到激波和其他不连续结构的存在,同时避免数值振荡的发生。 压缩文件“WENO 2D - Riemann”内可能包含实现二维黎曼求解器的源代码或相关数据文件,用户可以下载并研究这些内容以应用于自己的科研项目或工程问题中。五阶WENO格式的应用通常包括对网格进行差分、构造多项式近似、计算权重以及通过加权平均获得非振荡插值等步骤。 这个压缩包提供了一个使用五阶WENO算法解决二维黎曼问题的案例,对于理解和应用此类高级数值方法具有重要的参考价值。用户可以通过研究源代码学习如何实现WENO格式,并将其应用于实际流体力学问题中。验证过的求解器已经通过各种测试证明了其计算准确性和稳定性。
  • 欧拉加权基本非振荡(WENO)案:用于欧拉程组五阶WENO-MATLAB
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    本项目提供了一种基于MATLAB实现的五阶欧拉加权基本非振荡(WENO)数值方法,旨在解决流体力学中的欧拉方程组。该方案特别适用于处理间断现象和计算高精度解。 这段文字介绍了一维五阶WENO方案的实现,并参考了两篇文献:舒志旺的文章《本质上是非振荡的加权本质非振荡双曲线守恒定律》以及江广山、吴成钦的合作论文《理想磁流体动力学方程的高阶 WENO 有限差分格式》。该代码旨在为五阶WENO方案提供一个实现指南,具体展示了如何在有限差分(FD)和有限体积(FV)方法中按分量进行重建,并且更新版本还包括了特征重建功能。尽管如此,在追求可读性的同时,效率可能不是主要考虑因素。 这段文字是献给所有刚开始学习数值方法的计算流体力学学生的,目的是帮助他们更好地理解五阶WENO方案的具体实现过程。
  • Riemann Solver.zip_HLL_Riemann_Solver_HLLC__HLLC__fundev_r
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    本资源包包含HLL和HLLC两种类型的黎曼解法器实现,适用于计算流体力学中的数值模拟。提供源代码及示例应用,方便用户理解和使用Riemann问题的求解方法。 精确黎曼求解器;精确黎曼求解器:hll、hllc方法;
  • 利用二分
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    本文章介绍了如何使用二分法来寻找一元方程式在给定区间内的近似根,适合初学者理解掌握。 用二分法求方程的近似解,并使用C#编写程序。
  • MATLAB使用Romberg积分
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    本篇文章详细介绍了如何利用MATLAB软件实现Romberg算法,用于高效地计算给定函数的积分近似值。 高校计算方法上机作业利用Romberg方法求积分的近似值的MATLAB程序。
  • 基于有限差分WENO重构二维Euler(含WENOWENO-Z、WENO-ZN格式).zip
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    本资料探讨了使用有限差分法结合不同WENO格式(包括WENO、WENO-Z及WENO-ZN)求解二维Euler方程的方法,提供详细的数值模拟和分析。 有限差分方法结合WENO重构求解二维Euler方程的研究包括了WENO、WENO-Z和WENO-ZN等多种格式的应用。这是我在大二期间完成的一份大学生课程设计的内容。
  • 四次MATLAB代码及eSPH:二维问题SPH实现
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    本文提供了解决四次方程的MATLAB代码,并介绍了基于光滑粒子流体动力学(eSPH)方法解决二维黎曼问题的实现,为工程计算提供了有效工具。 eSPH 是一个用 MATLAB 编写的简单且轻量级的二维 SPH 代码。该方法基于高阶、低耗散的黎曼求解器 SPH 架构,是恩森在伦敦帝国理工学院攻读硕士学位最后一年项目的一部分。 此代码仅使用存储库中的函数和 MATLAB 内置函数。下载后,请将所有成员函数放在 eSPH.m 目录中。 要启用并行计算,请确保您的本地 MATLAB 中已安装相关组件。当前版本的代码已在 MATLAB2019a 上进行测试,如遇与较新版本冲突的问题,请报告反馈。 输入/输出 调用该代码时需通过函数 eSPH($FNAME.mat) 进行操作。 输入 .mat 文件包含以下内容(必须使用准确名称): - Nx1 双精度数组 fluid:入口范围 - fluid(:,1) x 坐标 - fluid(:,2) y 坐标 - fluid(:,3) 密度 - fluid(:,4) 质量 (在整个模拟过程中保持不变) - fluid(:,5) 压力 - fluid(:,6) x 方向速度 - fluid(:,7) y 方向速度
  • MATLAB定积分计算
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    本文介绍了在MATLAB环境下进行定积分数值计算的方法和技巧,包括但不限于梯形法则、辛普森法则等常见算法的应用与实现。 本段落档总结了在 MATLAB 中进行定积分近似计算的知识点。作为数学分析中的一个核心概念,定积分可以用来衡量函数在一个区间上的累积值。然而,在许多情况下,并不能直接使用牛顿—莱布尼兹公式来精确求解定积分的值,因此我们需要借助于各种近似方法来进行估算。 MATLAB 提供了多种工具和算法用于实现这一目标,包括但不限于矩形法、梯形法则及抛物线(辛普森)规则等。这些技术的选择通常依据具体的应用场景而定,并能够帮助我们有效地逼近积分值的准确度。 - **矩形方法**是其中最基础的一种手段,通过将整个求积区间分割成一系列小块区域并分别计算每个子区间的面积之和来实现估算。 - 同样地,**梯形法则**则是另一种被广泛使用的技术。它同样基于对积分范围进行细分的原则,但不同的是,在此方法下每一个细分为一个梯形单元而非简单的矩形。 - **抛物线规则(辛普森法)**是 MATLAB 中提供的更为高级且精确的一种估算策略,适用于那些需要更高精度要求的应用场景。 在具体操作层面: 1. 使用 `quad()` 函数可以快速执行单变量函数的积分计算任务。其基本调用格式为 `quad(fun,a,b)` ,其中参数`fun`代表被积函数表达式;而`a``b`分别对应于求解区间[a, b]。 2. 对于离散数据点集,可以通过 `trapz(x,y)` 实现梯形法则下的数值积分计算。这里输入变量 x 和 y 分别表示自变量的取值列表以及相应的函数值序列。 3. 若要处理二维或更高维度的问题,则可以利用 `dblquad()` 函数来完成双层定积分的近似求解,其调用方式为 `dblquad(fun,xmin,xmax,ymin,ymax)` ,其中`fun`定义了被积目标;而xmin、xmax、ymin 和 ymax 则指定了各个维度上的边界条件。 4. 当需要获得精确解析结果时,则可以通过符号运算功能实现。例如,使用命令如 `int(f,v,a,b)` 来计算函数 f 关于变量 v 的积分值(在区间 [a, b] 内);或者通过执行 `subs(f,x,a)` 将公式中的特定变量替换为固定数值 a。 综上所述,在 MATLAB 中进行定积分的近似求解提供了丰富的选择,用户可以根据实际需求灵活选用合适的算法以达到最优化的效果。