基于马赫数自适应数值耗散的WENO新算法：高精度捕捉激波与多尺度流动的突破性进展

本文推荐一种创新的WENO-Z+/WENO-SV改进方案，通过整合网格尺寸与局部马赫数（Mach number）参数，显著提升对激波（shock-waves）和高频振荡的捕捉精度。该方案在保持加权本质无振荡（WENO）特性基础上，通过动态调节子模板权重，实现激波区域耗散（dissipation）的智能调控。一维/二维绝热无粘流（inviscid flow）模拟验证其优于传统WENO-JS/Z格式，为超燃冲压发动机（scramjet）等极端流动场景提供高分辨率数值工具。

　　

核心发现

这项关于WENO-SVe新算法的讨论揭示了流体动力学数值方法的重大突破。该方案通过巧妙整合局部马赫数参数，在低马赫数（low Mach）和高马赫数（high Mach）振荡流/间断流中展现出卓越适应性。其核心创新在于根据流场特性动态调节数值耗散，特别在高马赫数工况下优势显著——既能精确解析平滑区细微结构，又能有效抑制激波附近的非物理振荡（Gibbs phenomenon）。

结论

WENO-SVe方案标志着计算流体力学的重要进步。通过将网格尺寸与局部马赫数作为关键调控参数，该算法成功解决了高频振荡与激波捕捉的平衡难题。测试案例（包括爆轰波、激波-熵波相互作用等）证实其优于现有WENO变体，为超燃冲压发动机（scramjet）推进、反应性Richtmyer-Meshkov不稳定性等复杂流动模拟提供了更精确的工具。这种基于流动物理的自适应耗散机制，为极端工况下的高精度模拟开辟了新途径。