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Multiderivative Combined Dissipative Compact Scheme Satisfying Geometric Conservation Law III: Characteristic-Wise Hybrid Method

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Advances in Applied Mathematics and Mechanics 2022年第2期14卷 415-441页

作者： Yi Jiang Meiliang Mao Xiaogang Deng Huayong Liu Institute of System Engineering Academy of Military SciencesBeijing 100082China State Key Laboratory of Aerodynamics China Aerodynamics Research and Development CenterP.O.Box 211MianyangSichuan 621000China Computational Aerodynamics Institute China Aerodynamics Research and Development CenterP.O.Box 211MianyangSichuan 621000China

Based on newly developed weight-based smoothness detectors and non-linear interpolations designed to capture discontinuities for the multiderivative com-bined dissipative compact scheme(MDCS),hybrid linear and nonlinear interpolations are proposed to form hybrid MDCS.These detectors are derived from the weights used for the nonlinear interpolations and can provide suitable switches between the linear and the nonlinear schemes to realize the characteristics for the hybrid MDCS of capturing discontinuities and maintaining high resolution in the region without large discontinuities.To save computational cost,the nonlinear scheme with characteris-tic decomposition is only applied in the detected discontinuities region by specially designed hybrid strategy.Typical tests show that the hybrid MDCS is capable of cap-turing discontinuities and maintaining high resolution power for the smooth region at the same time.With the satisfaction of the geometric conservative law(GCL),the MDCS is further applied on curvilinear mesh to present its promising capability of handling pragmatic simulations.

关键词： Hybrid multiderivative combined dissipative compact scheme high resolution power discontinuities capturing geometric conservation law curvilinear mesh complex geometry.

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