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主页 » Mathematics » Finite Volume Method » in CE/SE scheme, error is increasing when dt is decreasing
in CE/SE scheme, error is increasing when dt is decreasing [帖号 #165] 一, 20 八月 2007 04:30 下一楼
wllee  现在不在线 wllee
发帖数: 12
注册时间: 七月 2007
Junior Member
一个有趣的现象, 在CE/SE scheme, ∆t 越少, error (误差)反而越大.

一般的 numerical scheme, 通常 error 是和 ∆x, ∆t 成正比的, 即 ∆x 或 ∆t 越少, error 越少.

但CE/SE scheme 的情况比较奇怪, CE/SE scheme 是如果 ∆t 越少, error 反而越大(当然 ∆x 越少, error 越少), 以下将会用 Shu-Osher problem 做例子, 陈述在 Shu-Osher problem 的情形下, ∆t 越少, error 越大.


Shu-Osher problem:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image001.gif
where ρ, p and e are the density, pressure and specific total energy of the gas, with
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image002.gif
and γ=1.4

The initial data is
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image003.gif
Ω=[-5,5]. 我们会计算至 T=1.8.

以下图表示 N=400 (即400点, ∆x=0.025), 比较 ∆t=0.2*∆x, ∆t=0.1*∆x, ∆t=0.05*∆x 的分别. 直线是5000点的结果.


以下是 ∆t=0.2*∆x 的图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image004.gif

Close up 图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image005.gif


以下是 ∆t=0.1*∆x 的图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image006.gif

Close up 图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image007.gif


以下是 ∆t=0.05*∆x 的图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image008.gif

Close up 图:
http://myweb.polyu.edu.hk/~bewllee/figure/cese_dt_sod/image009.gif



我们在上面的例子看到 CE/SE scheme 在计算 Shu-Osher problem 时, ∆t 越少, error 越大.

但不知道是什么原因才引致用CE/SE scheme 计算时, ∆t 越少, error 越大.

也不知道是 CE/SE scheme 只在计算 Shu-Osher problem 时是这样(∆t 越少, error 越大), 还是计算全部问题都这样.

同时也不知道只是 CE/SE scheme 是这样, 还是全部 Finite Volume Method 都是这样.



如果以上问题有人知道, 请通知在下了.
回复: in CE/SE scheme, error is increasing when dt is decreasing [帖号 #166 是对于帖子 #165 的回复 ] 一, 20 八月 2007 04:55 楼上下一楼
robertliecn  现在不在线 robertliecn
发帖数: 259
注册时间: 七月 2007
Senior Member
照这么说,这个格式岂不是没有数值收敛性了 么?
回复: in CE/SE scheme, error is increasing when dt is decreasing [帖号 #171 是对于帖子 #165 的回复 ] 一, 20 八月 2007 23:56 楼上下一楼
wllee  现在不在线 wllee
发帖数: 12
注册时间: 七月 2007
Junior Member
不清楚, 可能是 error 和 number of iteration 有关也说不定.
不过 ∆t 应该越大越好, ∆t最好是 ∆t=∆x/λ,
where λ is maximum of absolute of eigenvalue of matrix dF/dU and λ>=1.

[更新: 四, 23 八月 2007 00:12]

回复: in CE/SE scheme, error is increasing when dt is decreasing [帖号 #543 是对于帖子 #165 的回复 ] 四, 03 七月 2008 05:04 楼上
cfder1  现在不在线 cfder1
发帖数: 1
注册时间: 七月 2008
地区: Beida
Junior Member
The numerical dissipation of CE/SE method is proportional to
(dx)^2/dt. So, when dt gets smaller, the dissipation becomes
larger.
It has the same story as central scheme of Tadmor.
There is no such problem for upwinding schemes.
下一个主题:CE/SE scheme in 1d
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