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MUSCL内挿

セルの境界での物理量をセルの中央でのそれから内挿する方法を 考える。 に対して、物理量を 物理量uを内挿する。

ただし、

である。 右辺第3項でという項がつくのは、

であるから、この区間について、を積分して得た平均値と、 を等しくするためである。 このように区分多項式で近似したときの、 での値は、左つまりj側から補間すると、

 

右つまりj+1側から補間すると、

この表式はの値によって、異なった精度の内挿公式となっている。 とすると、

 

であるが、これから

であるから、この表式は空間2次精度になっていることがわかる。 従って、左からを外挿して得るのに適した風上の3点 (j-2j-1j)を使ってできる2次の完全風上差分 (2nd-order fully upwind)となっていることがわかる。

また、とすると、

 

となる。これが空間2次精度になっていることは誤差がとなって いることからわかり、式(2.27)が左側から内挿したときに、 風上側3点j-2j-1jと 風下側1点j+1をつかって表した2次精度の風上重点差分(2nd-order upwind biased) であることがわかる。

とすると、式(2.22)は

のように境界での値はその中央での値の算術平均に一致する。



Kohji Tomisaka
1999年02月16日 18時10分21秒