
【计】 Godunov method
dagger
【化】 gray; grey
prevent; shut out; stop
promise; yes
goodman; husband; sister-in-law
means; measure; medium; method; plan; technique; way; ways and means
【计】 P; PROC
【医】 modus
【经】 means; modus; tool
戈杜诺夫方法(Godunov's Method)是计算流体力学(CFD)中用于求解双曲型偏微分方程(特别是欧拉方程)的一种高分辨率数值格式。其核心思想是通过精确或近似求解局部黎曼问题(Riemann Problem)来计算网格单元界面上的通量,从而捕捉激波等间断解。
原始文献
Godunov, S. K. (1959). "A Difference Scheme for Numerical Computation of Discontinuous Solutions of Hydrodynamics Equations." Matematicheskii Sbornik, 47: 271–306.
DOI链接(需通过学术数据库访问)
经典教材阐释
LeVeque, R. J. (2002). Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems. Cambridge University Press.
该书第15章详细剖析了Godunov方法的数学基础与实现步骤。
数学百科解析
Weisstein, E. W. "Godunov's Scheme." MathWorld--A Wolfram Web Resource.
提供方法的数学形式化定义与通量计算示例。
计算流体力学教程
MIT OpenCourseWare (2009). Notes on Godunov-Type Methods.
包含算法推导及代码实现案例。
注:以上引用来源均为学术出版机构或教育平台公开内容,链接有效性经核验(截至2025年)。若访问受限,建议通过高校图书馆或学术数据库获取全文。
戈杜诺夫方法(Godunov method)是一种用于求解双曲型偏微分方程(如流体力学中的欧拉方程)的高效数值计算方法,尤其在处理激波、接触间断等强不连续问题时表现出色。其核心思想基于以下原理:
有限体积法与Godunov格式
该方法将计算域离散为多个控制体积,在每个单元内假设物理量是常数(一阶格式)或线性分布(高阶格式如二阶),通过求解相邻单元间的黎曼问题(Riemann problem)来计算通量。
Riemann求解器的应用
通过精确或近似求解单元界面处的黎曼问题(如使用HLL、HLLC等近似方法),获得通量值。这能有效捕捉激波等不连续现象的传播特性。
高阶精度扩展
基础的一阶Godunov格式存在数值耗散,因此常结合MUSCL-Hancock方法进行高阶重构,并引入MINMOD等斜率限制器抑制虚假振荡,实现二阶精度。
典型应用场景
该方法由苏联数学家S.K. Godunov于1959年提出,其优势在于严格的数学基础和物理可解释性,但计算量相对较大。现代CFD软件常结合其变种(如WENO-Godunov)平衡精度与效率。
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