Подробное описание документа

Лукин В. В.
   Гибридный характеристический метод решения задач газовой динамики на основе разрывного метода Галеркина / Лукин В. В. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2025. - № 1. - С. 46-64.

Представлен численный метод решения задач динамики сжимаемого совершенного невязкого газа в одно- и двумерной пространственных постановках. Метод использует подход разрывного метода Галеркина для аппроксимации решения по пространству и снос решения вдоль характеристик для интегрирования уравнений по времени. Такой подход позволяет избавиться от стандартной многостадийной процедуры метода Рунге - Кутты и существенно уменьшить вычислительную сложность метода. Вместо интегрирования по времени применено интегрирование потоков по пространственной области зависимости на предыдущем временном слое. Представлено обобщение метода на двумерный случай для произвольной формы ячейки сетки. Проведены тестовые расчеты на ряде одно- и двумерных задач, имеющих как гладкое, так и разрывное решение. Тесты показали, что метод обладает вторым порядком точности при использовании кусочно-линейной реконструкции решения на ячейке и третьим порядком при использовании квадратных полиномов. Метод обладает высокой разрешающей способностью и малой диссипацией, позволяет разрешать газовые неустойчивости, такие как неустойчивость Рихтмайера - Мешкова. Несмотря на высокий порядок точности, метод не требует применения специальных процедур монотонизации решения
Ключевые слова Разрывный метод Галеркина, газовая динамика, гиперболические системы, снос по характеристике, двумерные задачи