16.901 讲义笔记:2002.3.4
2阶逆风Von Newmann分析
1
12
13 1
(2 )
22
nn
jj nn n
jj j
TT
vTTT
tx
+
??
?
+?+
ΔΔ
0=
作替换:
?()
x
ijn
ix
Tg e
β
β=,
xm
kxπ βπ? ≤≡Δ≤
2
31
? 1(2
22
xx
ii
vt
ge
x
ββ??
Δ
=? ? +
Δ
)e
把上式按实部-虚部展开得:
31 1
? 1(2cos cos2) (2sin sin2
22 2
)
x xx
vt vt
gi
xx
x
β βββ
Δ Δ
=? ? + + +
ΔΔ
* 因为所有的
x
β π≤,所以稳定性要求? 1g ≤
* 在长波(即0
x
β →)波长极限下
vt
x
Δ
Δ
的降低常使一些问题无法解决。考虑
小的
x
β: cos 1
x
β ≈, cos 2 1
x
β ≈
sin
x x
β β≈, sin 2 2
x x
β β≈
??(0)1 (0)
xxx
vt
gig
x
βββ1
Δ
→≈+ ? →>
Δ
* 附上另外两种方法来显示稳定性的信息:
(I) 画出?g 关于
x
β的图。
(II) 在复平面内利用单位圆(也就是? 1g =)等高线画出?()
x
g β。在这幅
图里,稳定性要求所有的?()g β必须位于? 1g =的等高线上。
2阶逆风/向前欧拉放大因子 g ( β )