数值求解对流占优问题的分步预估校正有限差分——拟谱杂交方法

提出了数值求解对流占优问题的一种无条件L²稳定和误差L²指数地趋于零的分步预估校正有限差分——拟谱杂交方法;对非线性的对流占优问题,在数学上严格证明了这种格式的稳定性和收敛性,给出了解的误差估计式,并通过数值实验考核了方法的优越性.     

对流占优问题的无网格稳定化方法

应用标准的无网格方法求解对流占优问题时会出现数值伪振荡.针对此问题,给出了无网格方法中消除非稳定数值解的4种技术,即节点加密、增大节点影响半径、完全迎风无网格稳定化方法、自适应无网格稳定化方法.并将这4种技术应用于径向点插值方法求解一维或二维对流扩散方程.数值结果表明这4种技术均能有效地消除对流占优时的数值伪振荡现象,且自适应迎风无网格稳定化方法是4种技术中最有效的.     

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…     

对流占优的Sobolev方程的投影稳定化有限元方法

对于对流占优的Sobolev方程,提出了一种新的投影稳定化有限元方法,建立了半离散和全离散的投影稳定化格式,给出了解的稳定性和收敛性分析.该方法能够有效克服对流占优,与内罚方法相比,投影格式更简单,计算量更小,且得到的C—N格式是无条件稳定的,时间精度达到了二阶.最后,通过实验证明,数值结果与理论结果完全一致.     

线性对流占优扩散方程的后验误差估计

对于线性对流占优扩散方程,采用特征线有限元方法离散时间导数项和对流项,用分片线性有限元离散空间扩散项,并给出了一致的后验误差估计,其中估计常数不依赖与扩散项系数。     

一维定常型对流占优扩散方程的一类迎风有限体积格式

本文针对一维定常型对流占优扩散方程提出了一类迎风有限体积格式 .该格式对对流项具有二阶精度 ,对扩散项保持一阶精度 ,符合对流占优扩散问题强对流、弱扩散的特点 .     

对流扩散方程一类改进的特征线修正有限元方法

１引言在地下水污染,地下渗流驱动,核污染,半导体等问题的数值模拟中,均涉及抛物型对流扩散方程（或方程组）的数值求解问题．这些对流扩散型偏微分方程（或方程组）具有共同的特点：对流的影响远大于扩散的影响,即对流占优性,对流占优性给问题的数值求解带来许多困难,因此对流占优问题的有效数值解法一直是计算数学中重要的研究内容．用通常的差分法或有限元法进行数值求解将出现数值振荡．为了克服数值振荡,提出各种迎风方法和修正的特征方法并在这些问题上得到成功的实际应用、８０年代,Ｄｏｕｇｌａｓ和Ｒｕｓｓｅｌｌ［２］等…     

非定常对流占优扩散方程的非协调RFB稳定化方法分析

针对非定常对流占优扩散方程,我们采用非协调的Crouzeix-Raviart元逼近.基于Residual-Free Bubble方法思想,对时间项采用向后差分,提出了两种特殊的稳定化有限元格式;分析了与FDSD方法,TG方法的内在联系.最后,我们给出了一致的稳定性与误差分析.     

拟线性对流占优扩散方程的扩展特征混合有限元方法数值模拟

讨论了拟线性对流占优扩散问题的数值模拟.对对流部分采用特征线格式进行离散,以消除流动锋线前沿的数值弥散现象,保证格式的稳定性;而对扩散部分采用扩展混合有限元方法,同时逼近未知函数,未知函数的梯度及伴随向量函数.理论分析和数值算例表明,此方法是稳定的,具有最优L2逼近精度.     

一个新非协调单元对扩散对流反应方程的应用

利用最近提出的一个新型非协调双参数单元,将流线扩散有限元方法成功地应用于对流占优的扩散对流反应方程,并且得到流线扩散模意义下的误差估计结果.     

广义对流扩散问题的稳定化有限元方法

本文介绍稳态对流扩散问题的稳定化有限元方法.该方法的主要难点在于,当对流占优时可能出现边界层,导致传统有限元方法在边界层内失去稳定性,从而产生剧烈振荡.在拟均匀网格下,稳定化有限元方法可分为两类:迎风型方法和指数拟合方法.前者利用对流速度的信息在变分形式中增加稳定化项,而后者利用边界层解的特征将指数函数引入到格式设计中.这两类方法对于设计电磁场等新型对流扩散问题的数值方法起到重要指导作用.     

热传导型半导体瞬态问题的迎风有限体积元方法

半导体瞬态问题的数学模型是由四个方程组成的非线性偏微分方程组的初边值问题所决定．其中电子浓度和空穴浓度方程往往是对流占优扩散问题,普通的方法已不适用,为此本文用迎风格式处理对流项部分,提出一种全离散迎风有限体积元方法,并进行收敛性分析,在最一般的情况下得到了一阶精度L2模误差估计结果．     

具各向异性散射和裂变的中子迁移算子的谱

动态中子迁移Boltzmann积分-微分方程解的时间渐近行为,取决于方程所确定的迁移算子的占优本征值(Dominante eigenvalue).占优本征值问题是迁移理论中尚未解决的一个基本理论问题.本文借L₂空间的算子理论,对极为一般的迁移模型——含空穴的任何非均匀凸介质中,具各向异性散射和裂变的连续能量中子迁移——论证了相应的迁移算子的占优本征值的存在性.     

线性对流占优扩散问题的交替方向差分流线扩散法

本文将交替方向法与差分流线扩散法(简称FDSD方法)相结合,对于二维线性对流占优扩散问题构造了一种交替方向差分流线扩散格式,给出了格式的实现过程并就稳定性及误差进行了分析．此格式不但实现了对数值求解二维对流扩散方程降维的目的,并且保持了FDSD方法良好的稳定性及高精度阶的基本性质．最后给出数值算例说明算法的有效性．     

微重力下悬浮区的热毛细对流及其控制

本文主要定量研究用沿熔体表面喷射惰性气体的方法来控制Marangoni对流,抑止振荡现象的机理与可行性.导出了支配悬浮区热毛细对流的基本方程与正确边界条件,给出了粘性与边界层情况的对应关系,并应用ADI方法对微重力下悬浮区热毛细对流进行了数值模拟,讨论了各种参数(如Ma,R_σ,Gr)对于流动的影响.     

非线性对流扩散方程的UNO-MMOCAA差分方法

本文把MMOCAA差分方法与UNO插值相结合，提出了求解对流占优扩散问题的UN0—MMOCAA差分方法，它避免了基于高次(≥2)Lagrange插值的MMOCAA差分方法在方程解的陡峭前沿附近产生的振荡．本文通过引入辅助插值算于等方法，给出了非线性UNO—MMOCAA差分格式的误差分析．数值例子表明新格式无振荡。     

非定常线性对流扩散问题的算子分裂半显式有限元分析

在现代科学及工程领域中,存在着许多同时伴有物质传输和动力耗散两种过程的物理系统.在数学上,它们常归结为对流占优的对流扩散方程或以这种方程占主导的方程组.这类方程具有殆双曲性质,其解函数常呈现局部大梯度变化,使得传统的求解抛物问题的数值方法常常     

修正特征线有限元法的局部逐点误差估计

本文考虑抛物型对流占优的扩散问题的集中质量特征有限元方法,给出了与小粘性参数无关的局部逐点误差估计,即此格式在边界层外关于小粘性一致收敛.     

修正特征线有限元法的局部逐点误差估计

本文考虑抛物型对流占优的扩散问题的集中质量特征有限元方法，给出了与小粘性参数无关的局部逐点误差估计，即此格式在边界层外关于小粘性一致收敛．     

水污染问题特征有限元方法的数值计算及理论分析

本文研究了水污染二维对流占优数学模型特征有限元方法的计算问题，导出的计算格式对时间变量用特征线方法离散，对空间变量用Galerkin有限元方法离散，得到的H^1－模和L^2－模误差估计是最优阶的。