We present a novel class of locally conservative, entropy stable and well-balanced discontinuous Galerkin (DG) methods for the nonlinear shallow water equation with a non-flat bottom topography. The major novelty of our work is the use of velocity field as an independent solution unknown in the DG scheme, which is closely related to the entropy variable approach to entropy stable schemes for system of conservation laws proposed by Tadmor [22] back in 1986, where recall that velocity is part of the entropy variable for the shallow water equations. Due to the use of velocity as an independent solution unknown, no specific numerical quadrature rules are needed to achieve entropy stability of our scheme on general unstructured meshes in two dimensions. The proposed DG semi-discretization is then carefully combined with the classical explicit strong stability preserving Runge-Kutta (SSP-RK) time integrators [13] to yield a locally conservative, well-balanced, and positivity preserving fully discrete scheme. Here the positivity preservation property is enforced with the help of a simple scaling limiter. In the fully discrete scheme, we re-introduce discharge as an auxiliary unknown variable. In doing so, standard slope limiting procedures can be applied on the conservative variables (water height and discharge) without violating the local conservation property. Here we apply a characteristic-wise TVB limiter [5] on the conservative variables using the Fu-Shu troubled cell indicator [10] in each inner stage of the Runge-Kutta time stepping to suppress numerical oscillations.


翻译:我们为非线性浅水方程式提出了一个新颖的本地保守、稳定且平衡的不连续Galerkin(DG)方法类别,该类方法具有非线性浅水方程式的不负平面地貌。我们工作的主要新颖之处是使用速度字段作为DG办法中未知的一种独立解决方案,这与Tadmor [22] 1986年提出的对保护法律体系体系的加密稳定办法的增缩变量方法密切相关,该方法回顾速度是浅水方程式的增缩变量的一部分。由于使用速度作为不为人知的独立解决方案,因此不需要具体的数字二次等式规则来实现我们在一般非结构型 meshes上的计划的增缩稳定性。拟议的DG半分化方法与古典的强势稳定保存 Runge-Kutta(SSP-RKRK) 时间聚合者[13] 密切结合,以便产生一种本地保守、平衡和真实的、保持完全离析的变异性方案。在这里,通过简单的缩缩缩缩缩缩的系统,在不使用一个不易动的递增缩的递的递进的递进的递进的递进的递进式系统中,可以使用一个不动的递进的递进的递进式的递进的递进的递进的递进式的递进的递进的递进式的递进式的递进式系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员