解决水质污浊的扩散问题的研究

利用差分方法对水质污浊的扩散问题进行研究，针对不规则区域的初边值问题构造了高精度的差分格式，并对初边值条件进行了恰当的处理，首先给出了三层显格式绝对不稳定的证明，其次利用θ=1/2时的加权隐格式，对该问题进行数值求解，获得了满意的数值结果。     

高阶对流Cahn-Hilliard型方程的二阶线性化差分方法

高阶对流Cahn-Hilliard型方程是一类空间六阶且具有四阶非线性项的发展方程。首先,给出了线性化差分格式,其第一时间层为2层隐式差分格式,其余时间层为3层隐式差分格式。其次,在差分格式建立过程中,利用中心差商对四阶非线性项进行离散,证明了差分格式解的唯一性和收敛性,并得到其在时间和空间上的收敛阶均为二阶。最后,通过数值算例,验证了差分格式的有效性。     

一类基于通量分裂的二阶精度TVD差分格式

基于通量分裂和逆风特性,选取单元交界面上的正、负数值通量,并结合高阶Runge-Kutta TVD时间离散方法,构造了一维非线性双曲型守恒律的一类二阶精度的差分格式,证明了差分格式的TVD特性。按分量形式推广到方程组。通过几个典型的数值算例验证了格式的有效性。     

奇异摄动问题在修正的Bakhvalov-Shishkin网格上的混合差分格式

在分3段修正的Bakhvalov-Shishkin网格上,将中点迎风格式和中心差分格式相结合,建立了新混合差分格式算法,以求解一维奇异摄动两点边值问题。借助截断误差、离散比较原理和障碍函数等,得到了与摄动参数ε一致的较好的收敛阶数,从粗网格部分到细网格部分依次为二阶收敛、一阶收敛和二阶收敛。数值算例表明,该方法在实际求解精度上较其他3种方法优越。     

奇异摄动问题在修正的Bakhvalov-Shishkin网格上的混合差分格式

在分3段修正的Bakhvalov-Shishkin网格上,将中点迎风格式和中心差分格式相结合,建立了新混合差分格式算法,以求解一维奇异摄动两点边值问题。借助截断误差、离散比较原理和障碍函数等,得到了与摄动参数ε一致的较好的收敛阶数,从粗网格部分到细网格部分依次为二阶收敛、一阶收敛和二阶收敛。数值算例表明,该方法在实际求解精度上较其他3种方法优越。     

基于WENO重构保号的四阶熵稳定格式

为提高一维双曲守恒律方程数值求解格式的分辨率和精度,提出了一种基于加权本质非振荡（weighted essentially non-oscillatory,WENO）重构保号的四阶熵稳定格式。该格式主要包含高阶熵守恒通量和数值耗散项,通过在单元交界面处用拉格朗日多项式对熵变量进行有限差分WENO重构,证明了重构前后跳跃值满足保号性,论证了所构造格式的熵稳定性。在数值算例中,将空间半离散格式与四阶Runge-Kutta格式相结合,并将该格式与熵稳定格式进行了比较,结果表明,该格式具有四阶精度、较高的分辨率和鲁棒性,且不产生非物理振荡。     

求解双温热传导方程的一类新的加权隐格式

提出了一个解双温热传导方程U1 Ux Uxx-δUxxt=0(δ＞0)的一种新的具有二阶精度的两层加权隐格式,其截断误差阶为o(τ^2 h^2),此格式是条件稳定的,特别是当θ=1/2时,此格式绝对稳定.为了简单起见,我们选取参数θ=1/2,对该问题进行求解,获得了较满意的数值结果.     

冷却模型中固化层的数值计算

本文给出了一个计算冷却模型中固化层的数值算法 ,并且证明固化层数值解的收敛性和稳定 性 .     

非线性Klein—Gordon方程“蛙跳”格式差分解的收敛性

利用有界延拓法，研究了非线性Ｋｌｅｉｎ－Ｇｏｒｄｏｎ方程初边值问题的“蛙跳”差分解的收敛性与稳定性。避免了校难的先验估计，并放宽了非线 性项的条件。     

粘性Burgers’方程的线性化Crank-Nicolson格式

应用线性化的Crank-Nicolson格式数值求解二维粘性Burgers’方程。新格式不但具有二阶精度而且是无条件稳定的。最后数值实验表明新格式的高精度和有效性。     

人工选择耗散法抑制数值振荡

通过在差分方程上加一耗散项,根据其系数的选取得到只对短波起作用,而对长波没有影响的人工选择耗散法。数值算例表明该方法具有良好的激波捕获能力和可移植性。得到均匀非对称网格上的人工选择耗散法,并把人工选择耗散法推广到二维问题。     

半线性抛物型微分包含的有限差分法

讨论了一类半线性抛物型微分包含第一边值问题的有限维逼近，研究了其近似可解性．在本文定义的网格范数意义下，空间方向的有限差分半离散化差分解收敛到问题的解，同时也证明了全离散差分格式对初值是稳定的．最后通过一个具体的一维半线性抛物刑微分包含实例，对本文的差分格式进行了验证．     

三维非牛顿流体充填过程的有限元-间断有限元数值模拟研究

针对三维非牛顿流体充填问题,建立了有限元-间断有限元耦合算法。对于两相Navier-Stokes方程,基于压力增量修正格式分三步求解,分别采用二次和一次拉格朗日插值多项式求解速度和压力,以确保计算过程稳定。采用守恒型水平集（level set）方法追踪运动界面,并依据间断有限元方法求解水平集和重新初始化方程。以三维圆球剪切流动及非牛顿流体三维平板型腔充填过程为例,并与已有文献的数值和实验结果进行比较,以验证数值算法的稳定性、准确性以及流体的质量守恒性。     

在自适应风格上用迎风格式求解对流扩散问题的误差分析

建立了连续微分算子和离散微分算子的稳定性,采用格林函数方法,证明了在自适应网格上求解一般形式对流扩散问题的迎风差分格式的误差是关于小参数ε一阶一致收敛的．这一收敛性结论与现有的这类误差分析的文献相比较,推广到了更一般的情况．     

热方程的一个有限差分区域分解算法

本文给出了热方程的一个有限差分区域分解算法, 这个方法把原问题分解成为几个相互独立的子区域上的问题, 可以并行求解, 然后把这些解作适当的线性组合, 就得到原问题的解.数值实验证实了我们的结论.