中国海洋大学数学科学学院王保山副教授及其合作者在国际计算数学领域TOP期刊《Journal of Computational Physics》上发表了题为“Fifth-order equilibrium-preserving path-conservative characteristic-wise AWENO scheme for one-fluid two-temperature Euler model”的研究论文。
上述论文针对单流体双温度欧拉方程中的非守恒项与电子-离子能量交换源项耦合难题，提出了五阶路径守恒特征型替代加权本质无振荡（AWENO）格式。该格式在通量全局化框架下，将非守恒方程转化为拟守恒形式，并采用路径守恒技术与Newton-Cotes积分对非守恒项与源项进行离散。为提升物理一致性，本文基于原始变量与守恒变量分别构建特征型WENO插值（简称原始插值与守恒插值），并引入仿射不变的WENO-Z插值技术以在保持无振荡特性的同时降低数值耗散。数值结果表明，守恒插值在抑制振荡与提升分辨率方面均优于原始插值。此外，本研究建立了一个在电子-离子温度相互作用系数为零时保持压力/速度剖面跨相界面平衡的数值算子框架，从理论与数值上验证了所提格式的平衡保持特性。当相互作用系数足够大时，电子与离子温度达到平衡状态。本文进一步将一维格式扩展至二维与三维构型，通过与中心迎风格式对比，证明所提格式在模拟含非守恒项与能量交换源项的单流体双温度欧拉方程方面具有更优的综合能力。
该研究工作是王保山副教授与中国海洋大学的博士生赵亚茹、高振教授合作完成，赵亚茹为第一作者，王保山副教授为通讯作者。本项工作得到了中国国家自然科学基金、泰山学者项目、山东省自然科学基金、中国海洋大学的部分资助。
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https://doi.org/10.1016/j.jcp.2025.114409
