WENO型有限体积法在非结构网格溃坝模拟中的优势研究

非结构网格中WENO型有限体积法溃坝模拟是王伟教授在河海大学环境科学与工程学院开展的一项研究。该工作针对二维浅水方程的数值求解，采用了非结构网格上的WENO格式，这是一种高性能的有限体积方法。WENO格式（Weighted Essentially Non-Oscillatory）通过权重函数的优化，能够在保持高精度的同时有效抑制数值解的振荡，特别适用于处理复杂的流动问题，如激波和接触 discontinuity。 WENO格式是在Roe的通量差分分裂法基础上构建的，它通过对物理量如速度分量(hu和hv)进行数值重构，提高了计算的稳定性和精度。相比于传统的Upwind格式（迎风格式），WENO格式具有更高的分辨率和更强的捕捉激波能力。Upwind格式虽然简单，但在处理复杂流动时可能会产生较大的数值误差。另一方面，与ENO格式（ Essentially Non-Oscillatory）相比，WENO在保持低阶精度的同时，能提供更稳定的高阶精度，因此在非结构网格下表现更优。 为了验证WENO格式的优势，研究者开发了二维溃坝模型的数值模拟程序，对三种方法进行了对比分析。结果显示，WENO格式在模拟结果中表现出色，不仅精度高，而且能够准确地模拟溃坝过程中的复杂流动特性，这使得WENO格式在非结构网格的数值计算中显示出明显的优越性。 关键词：非结构网格、ENO格式、WENO格式、溃坝模拟，都强调了这项研究在数值计算方法上的创新和实际应用价值。总体来说，这篇首发论文不仅深化了对非结构网格有限体积法的理解，也为处理类似工程问题提供了有效的数值工具。