三阶WENO求线性对流方程数值解的Matlab代码
时间: 2024-03-15 10:46:01 浏览: 174
以下是一个使用三阶WENO方法求解线性对流方程的Matlab代码示例:
```matlab
% 定义求解区域的网格和时间步长
nx = 100; % 网格数
L = 1; % 区域长度
dx = L/nx; % 网格步长
dt = 0.01; % 时间步长
nt = 100; % 时间步数
% 定义线性对流方程的初始条件和边界条件
u0 = sin(2*pi*(0:dx:L-dx)); % 初始条件
u = u0;
u_bc = [u(end-2:end), u, u(1:3)]; % 周期边界条件
% 定义WENO方法的参数
beta = 2; % WENO参数
eps = 1e-6; % 避免分母为0
% 循环求解线性对流方程
for n = 1:nt
% 计算左右差分项
du_left = diff(u_bc(4:end), 1, 2)./dx;
du_right = diff(u_bc(3:end-1), 1, 2)./dx;
% 计算局部平均值
u_left = (u_bc(4:end-1) + u_bc(3:end-2))/2;
u_right = (u_bc(3:end-2) + u_bc(2:end-3))/2;
% 计算左右差分项的平方和
alpha_left = eps + du_left.^2;
alpha_right = eps + du_right.^2;
% 计算左右系数
w_left = beta./(alpha_left.^2);
w_right = beta./(alpha_right.^2);
% 计算左右加权系数
omega_left = w_left./(w_left + w_right);
omega_right = w_right./(w_left + w_right);
% 计算左右加权平均值
u_weno_left = omega_left.*u_left + omega_right.*u_right;
u_weno_right = omega_right.*u_left + omega_left.*u_right;
% 计算数值通量
f_left = du_left.*u_weno_left;
f_right = du_right.*u_weno_right;
f_numerical = (f_left + f_right)/2;
% 更新数值解
u = u - dt*diff(f_numerical, 1, 2)./dx;
u_bc = [u(end-2:end), u, u(1:3)]; % 更新周期边界条件
end
% 绘制数值解的图像
plot(linspace(0,L,nx), u);
xlabel('x');
ylabel('u');
title('Numerical solution of linear convection equation using WENO method');
```
需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,实际应用时可能需要对参数和边界条件进行适当调整。
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