对流扩散方程的四阶紧凑迎风差分格式

§1.引言 流动和传热传质的基本方程均是对流扩散型的.对流扩散方程的高阶紧凑差分格式,作为提高计算可靠性和节省计算量的一条有效途径,已引起相当的重视.作为该领域的一大进展,新近由Dennis推出的对流扩散方程四阶紧凑格式,在二维情形下呈九点式且勿须引入中间变量,只涉及对流扩散量本身,能在较粗网格下获取较为准确的数值结果.从本质上说,该格式系指数型四阶紧凑格式的多项式型翻版.它与指数型紧凑格     

对流扩散方程的新型Crank-Nicholson差分格式

本文针对一维非定常对流扩散方程，构造了一种对角元严格占优的Crank-Nicholson差分格式，利用能量估计的方法对该格式做了稳定性分析．收敛性收分析以及误差估计．数值试验结果表明．该格式具有良好的稳定性．     

非线性对流扩散方程的逆风型差分格式

§1 对流扩散方程可以用来描述水中和大气中污染物质的分布、流体流动和流体中的传热等,以上均有对流扩散的特征。数值求解对流扩散方程很重要,近年来工作不少,如[1,2]。我们考虑二维非线性对流扩散方程的初边值问题     

对流扩散方程的一类迎风格式

这里Ω为R~2中的有界区域,?Ω为其边界;a为正常数,c(x,y)和b(x,y)=(b_1(x,y),b_2(x,y))τ分别是?上的光滑函数和向量函数,且0相似文献   

对流扩散方程的迎风广义差分格式

一、引言 考虑对流扩散方程的稳态问题 ?这里Ω为R~2上的有界凸域,Ω为其光滑围道;a为常数,c(x)为上的光滑函数,b(x)=(b_1(x),b_2(x))为上的光滑向量函数,并且满足 |b(x)|>>a>0,c(x)≥0,c(x)-divb(x)≥0,x∈.一般情况下,方程(1)的解u(x)在一窄层内迅速变化,用通常的差分法或有限元法计算,将产生严重的振荡失真现象.本文基于广义差分法构造了一类新的迎风格式,它具     

对流扩散方程的一种新型差分格式

对流扩散方程可以描述众多的物理化学现象，因而对其寻求稳定的，实用的数值解法有着重要的现实意义。本文针对形式较一般的一维非定常对流扩散方程，构造了对角元严格占优的Crank-Nicholson差分格式，然后对其分别用分离变量的方法以及能量估计的方法作了稳定性的分析，最后给出了数值试验的结果，数值结果表明本文构造的格式能够较好的处理经典的Crank-Nicholson格式所不能处理的对流项系数较大的对流扩散方程，并具有较好的精度。     

对流扩散方程的高效稳定差分格式

基于二阶修正Dennis格式 ,提出了采用时间相关法求解定常对流扩散方程的一种具有节省内存空间和提高定常解收敛速度的有理式型优化半隐和松驰半隐紧致格式 .本文建立的差分格式具有运算量小、无网格雷诺数限制的优点 ,是无条件稳定和无条件单调的。通过对非线性Burgers方程进行的数值计算结果表明 ,文中构造的有理式型优化半隐和松驰半隐紧致格式适合于非线性问题计算 ,且保持了无条件稳定和无条件单调的特性 ,尤其能使定常解收敛速度加快 ,精度提高 .     

求解对流扩散方程的紧致pade'逼近差分格式

将指数变换u(x,t)=p(x,t)e~(k/(2ε)x),p(x,t)=v(x,t)e~(st)、pade'逼近与紧致差分方法相结合,对线性对流扩散问题提出了精度为o(τ~4+h~4)的差分格式,分析了稳定性.最后通过数值算例说明格式的有效性.     

一维对流扩散方程CRANK—NICOLSON特征差分格式

本文针对一维线性和非线性对流扩散方程提出一种Crank-Nicolson类型的特征差分格式,给出了该格式形成的线性代数方程组可解的一个充条件,证明了该格式按离散L^2模是收敛的,且其收敛阶为O（△t^ h^2).     

无源对流扩散方程的两类修正差分格式

本文研究含参数ε的无源对流扩散问题的有限差分格式.首先在三点模板上将两边结点处的函数值关于中心点进行泰勒展开,反复利用原微分方程,通过"降阶"的思想将两个泰勒展式中的高阶导数项化为只含一阶导数的展式,联立展式消去一阶导数项从而得到形式上精确的差分格式.由于形式上精确的差分格式的系数含无穷项,如何保留有限项使得差分格式分别适用于求解参数较大或参数较小的对流扩散问题是本文研究的重点,为此本文分情形设计了两类差分格式:当参数较大时,因h的幂次对差分格式系数影响更大,本文设计出"横向系列修正差分格式(HDS)",其精度分别可达到二阶、四阶、六阶、八阶;而对小参数问题,相对于步长, 1/ε的幂次对差分格式的系数影响更大,据此本文设计出"纵向系列修正差分格式(VDS)".数值算例将横向、纵向系列格式与七种参考文献给出的差分格式进行了数值比对,验证了本文设计的横向差分格式(HDS)适用于求解ε较大时的对流扩散问题,而纵向系列修正差分格式(VDS)适用于求解ε较小时的问题,且数值解精度较参考格式更高.     

UPWIND SPLITTING SCHEME FOR CONVECTION-DIFFUSION EQUATIONS

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｉｓａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｅｑｕａｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｆｌｕｉｄｔｒａｎｓ ｆｅｒ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ,ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｎｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａ[1,2 ] ,ａｎｄｓｏｏｎ .Ｆｏｒｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄｏｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅ…     

THE FINITE DIFFERENCE STREAMLINE DIFFUSION METHODS FOR TIME-DEPENDENT CONVECTION-DIFFUSION EQUATIONS

In this paper, two finite difference streamline diffusion (FDSD) schemes for solving two-dimensional time-dependent convection-diffusion equations are constructed. Stability and optimal order error estimati-ions for considered schemes are derived in the norm stronger than L~2-norm.     

对流占优扩散方程的一种特征差分算法

A new kind of characteristic-difference scheme for convection-diffusion equations is constructed by characteristic method and bilinear interpolation method. The convergence of the scheme is proved. The advantages of this scheme are to obtain the solutions of the convection diffusion equations with variable coefficient expediently and to reduce the numerical oscillations of the convectiondominanted diffusion equations effectively.     

对流扩散问题的Crank-Nicolson差分-流线扩散法

1　引　言Streamline- Diffusion method (SD方法 )是近年来 Hughes和 Brooks提出的一种求解定常的对流占优和对流扩散问题的人工粘性有限元方法[1 ] ,[2 ] ,它具有标准有限元方法的高阶精度特点和人工粘性 Galerkin方法的稳定性特点 ,因此越来越受到人们的重视 .现在 ,SD方法已被推广到 Euler方程和 Navier- Stokes方程等发展型对流扩散问题[3 ] [4] ,但是常常采用时空有限元 [3 ] [5] ,这样能把时间和空间的精度很好地统一起来 ,却增大了数值计算的复杂性 ,基于此 [6 ]对非线性的对流占优扩散问题提出一种 Finite Difference- Strea…     

A PRACTICAL PARALLEL DIFFERENCE SCHEME FOR PARABOLIC EQUATIONS

A practical parallel difference scheme for parabolic equations is constructed as follows: to decompose the domain Ω into some overlapping subdomains, take flux of the last time layer as Neumann boundary conditions for the time layer on inner boundary points of subdomains, solve it with the fully implicit scheme on each subdomain, then take correspondent values of its neighbor subdomains as its values for inner boundary points of each subdomain and mean of its neighbor subdomain and itself at overlapping points. The scheme is unconditionally convergent. Though its truncation error is O(τ h), the convergent order for the solution can be improved to O(τ h2).     

可显式求解二维扩散方程组的三层差分格式

1．问题的提出在区域D三队1）x阻1）x叮n考虑二线扩散方程组的初边值问题：的差分解．假定系数人心民小。,q二1,…,川满足条件KI～＊3：KI．A。P（x,yt）二AP。（x,y,t）,B。P（x,yt）＝BO。（x,y,t）;KZ．存在常数。1,。2＞0使得对于V（2,从t）ED八佰,…,（M）ERM,有如下不等式成立：＊3．人p和民p在D二队则x叮11x叮n上充分光滑,且关于土为h耶．连续,于是存在常数K＞0,使得对于一维清形,陈光南山采用了一种三层主对角隐格式,通过引入高阶人工粘性项使格式绝对稳定,沈隆钩等［2,3］在研究Shrsdinger型方程…     

二维半线性反应扩散方程的交替方向隐格式

本文研究一类二维半线性反应扩散方程的差分方法.构造了一个二层线性化交替方向隐格式.利用离散能量估计方法证明了差分格式解的存在唯一性、差分格式在离散H~1模下的二阶收敛性和稳定性.最后给出两个数值例子验证了理论分析结果.     

LONG-TIME CONVERGENCE OF GENERALIZED DIFFERENCE METHOD FOR NAVIER-STOKES EQUATIONS

1　IntroductionIn this paper,we firstprovide a generalized difference method for the two-dimension-al Navier-Stokes equations by combining the ideas of staggered scheme[6] and generalizedupwind scheme [4 ] in space,and by backward Euler time-stepping.Then we apply theabstractframework of[7] to prove its long-time convergence.The outline of this paper is as follows:In§ 2 we state the generalized differencemethod.In§ 3 we provide some lemmas.In§ 4 we study the one-sided Lipschitz condi-tio…