Software implementation of the lax – friedrichs numerical method for modeling nonstationary problems of gas dynamics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This article is devoted to the software implementation of the numerical Lax-Friedrichs method for modeling nonstationary problems of gas dynamics. The Soda problem is considered in two dimensions. We postulate it in the following way: there is a closed shock tube with a plate in the middle. The plate separates two gases with different thermodynamic characteristics. At the initial moment of time, it is instantly deleted: gases mix and produce a shock wave. The purpose of the work is to find the thermodynamic characteristics at any time and to program the implementation of calculations using the numerical Lax-Friedrichs method. This task is relevant at the moment due to the lack of clear computational algorithms in the field of gas dynamics. The solution depends on the number of cells in the grid into which the surface is divided. As a result, the calculation and numerical values for different grids are given as well as their comparison with the help of various norms is made.

About the authors

Sergey Vadimovich Malyshev

Moscow State University

Email: serge.malychev@mail.ru
Moscow

References

  1. КУРАНТ Р., ФРИДРИХС К., ЛЕВИ Г. О разностных уравнениях математической физики // Успехи матема-тических наук. – 1941. – №8. – С. 125–160.
  2. ЛОЙЦЯНСКИЙ Л.Г. Механика жидкости и газа: Учеб. Для вузов. – 7-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2003.
  3. ОВСЯННИКОВ Л.В. Лекции по основам газовой дина-мики. – Москва – Ижевск: Институт компьютерных ис-следований, 2003.
  4. СТУЛОВ В.П. Лекции по газовой динамике. – М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2004.
  5. ЧЁРНЫЙ Г.Г. Газовая динамика. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.
  6. УИЗЕМ ДЖ. Линейные и нелинейные волны. – М.: Мир, 1973.
  7. COURANT R., FRIEDRICHS K., LEWY H. Über die par-tiellen Differenzengleichungen der mathematischen Physik // Mathematische Annalen. – 1928. – Vol. 100, No. 1. – P. 32–74.
  8. LEVEQUE R.J. Numerical Methods for Conservation Laws. – Basel, Boston, Berlin: Birkhäuser, 1922. –P. 125.
  9. SOD G.A. A Survey of Several Finite Difference Methods for Systems of Nonlinear Hyperbolic Conservation Laws // J. Comput. Phys. – 1978. – Vol. 27. – P. 1–31.
  10. WEISSTEIN E.W. Courant -Friedrichs-Lewy Condition [Электронный ресурс]. – URL: https://mathworld.wolfram.com/Courant-Friedrichs-LewyCondition.html (дата обращения: 16.11.2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).