Stability and accuracy of the cubic interpolated propagation scheme

内海 隆行*; 功刀 資彰; 青木 尊之*

Computer Physics Communications, 101(1-2), p.9 - 20, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0010-4655(96)00153-1

数値流体解析のスキーマとして東工大矢部等により提案されたCIP法(Cubic Interpolated Propagation)は、蒸発、溶融を含めた複雑な流体運動のシミュレーションを可能にした。現存の数値流体解析のスキーマの多くは差分法に基づいて構成されているため、CIP法の数値計算技法としての理論的展開をさらに進めていく必要がある。そのためここでは、CIP法の移流項計算過程に差分法におけるNeumannによる解析を拡張して適用し、周波数領域で位相・ゲイン特性を求めた。その結果、CIP法の位相・ゲイン誤差は代表的な差分法であるLax-Wendroff法に比較して非常に小さく、数値安定性に優れたものであることがわかった。これは、CIP法においては物理量のみではなく、その空間微係数を状態量とし流体のような連続体の物理量を局所的に近似することによるものである。