求解浅水波方程的LWDG格式

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我们考虑底部非平坦的浅水波方程,它是双曲守恒律方程组,涉及到海洋潮汐,波浪的浅海滩破碎,洪水和溃坝等问题的模型。本文中,我们构造了平衡的Lax—Wendroff时间离散的间断Galerkin有限元方法(简称LWDG)。我们可以清楚的看到,经过对流通量的一些修正,传统的LWDG有限元方法仍然可以保持C-性质。同时,我们系统地比较了基于不同数值流通量的LWDG格式,针对具体问题,选择合适的数值流通量。我们首先介绍我们的算法,并证明格式是满足平衡性质的。通过扩展的一维二维的数值模拟来验证我们格式的性质,如光滑解的高阶性,间断处的非振荡性。然后通过一维例子,诸如CPU消耗,精度,捕捉间断区域,非振荡性等性质来研究不同的数值流通量。
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