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-扩散方程的一类交替分组方法

1 引 言 对流-扩散方程是措述流体运动某些物理现象的一类重要数学模型,在热传导、粒子扩散、渗流力学等方面有广泛应用,因此,研究对流-扩散方程的数值计算方法有重要的科学意义和应用价值,开展并行差分法的研究也已成为偏微分方程数值分析的重要内容之一.对于扩散方程和对流-扩散方程的并行差分方法的研究已有许多工作[1-10].本文给出了对流-     

带对流项的一维渗流方程解的渐近性质

如果我们考虑不可压缩流体在均匀刚性多孔介质中的非饱和流动,在适当前提下,垂直方向流体的运动就由方程(1.1)所描述。此处(φ(u))_(xx)和(g(u))_x分别为扩散项和对流项,φ和g通常由流体和多孔介质的特性所决定。     

对流扩散方程在成品油顺序输送混油分析中的应用

本文研究了对流与扩散对成品油顺序输送混油过程的影响;推导了紊流条件下,描述混油过程的对流占优的扩散方程;将该方程分解为纯对流方程和纯扩散方程,分别应用特征线法和差分法求解,数值计算结果和实际操作经验相符,能很好地解释混油的形成和发展.     

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 .     

对流扩散方程的QC3无网格法

对流扩散方程作为偏微分运动方程的分支,在流体力学、气体动力学等领域有着重要应用.为解决对流扩散方程难以通过解析法得到解析解的难题,采用二阶一致3点积分(Quadratically Consistent 3-Point Integration,简称QC3)提高无网格法的计算效率,通过对积分点上形函数导数的修正,改善无网格法的精度和收敛性.本文将QC3无网格法拓展到对流扩散方程问题中,时域离散采用广义特征线Galerkin法,空间离散采用QC3法.数值结果表明,应用QC3无网格法得到的对流扩散问题数值解与解析解十分接近,验证了QC3无网格法解决对流扩散问题的可行性.     

基于Gegenbauer多项式求解分数阶对流扩散方程

<正>1引言对流扩散方程是一种重要的运动方程,包括对流项和扩散项,用于描述质量、热量、能量等流动系统的质量传递规律.许多自然过程都可用对流扩散方程来模拟,如烟雾或灰尘对大气污染物的输送、地下水的污染、有机溶剂中化学溶质的扩散、河流系统的热污染等.但异常扩散现象在自然界中无处不在,从某种意义上说正常扩散和异常扩散的根本区别在于速度.对于异常扩散,情况变得复杂,     

求解变系数线性对流扩散方程的AGE方法

1、引言 对流扩散方程是描述粘性流体运动的非线性方程的线性化模型方程,而且它本身也描述了许多自然现象,例如在水中或大气中污染物质浓度的扩散,沿海盐度,温度扩散等等．因此求解对流扩散方程的计算方法特别是并行解法引起了充分的重视。     

对流扩散方程有限混合分析格式

介绍了对流扩散方程的混合有限分析法 ,得出了求解对流扩散方程隐式格式、离散算子 ,并且证明了这些格式解的存在性 ,分析了格式的截断误差     

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     

有界区域上的粘性分离法

用分步法求解Navier-Stokes方程的初边值问题。在每一个时间区间内,将原方程分解为没有扩散项的Euler方程和没有对流项的扩散方程,证明了近似解的收敛性。与通常的方法不同的是,我们用一个非齐次扩散方程代替了齐次扩散方程。本文是一系列文章的第一篇,讨论线性化的方程。     

对流扩散方程的经济差分格式

１．引言 对流扩散方程是一类基本的运动方程,它可描述质量、热量的输运过程以及反应扩散过程等众多物理现象．寻找稳定、快速实用的数值方法,有着重要的理论和实际意义．标准的差分方法或有限元方法对它常常失效,根本原因在于“对流项”的存在．［１］提出了解对流扩散方程的特征线修正技术,这一方法考虑沿着特征线（流动方向）的离散,利用了对流扩散问题的物理力学性质,可以有效地克服数值振荡,保证数值解的稳定,尤其对“对流占优”的问题,这一方法有突出的优越性．这方面已有大量的理论和应用研究成果［２,３,７］．对大规模…     

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。     

一种基于Legendre正交函数求解对流扩散方程的方法

提出了一种基于Legendre正交函数求解对流扩散方程的无条件稳定方法.方法将对流扩散方程中的各项基于Legendre基函数进行展开,利用各阶基函数的正交性质和Galerkin方法消除方程中的时间微分项,形成可求解的系数矩阵方程,最后通过求解各阶展开系数可重构数值结果.为全面评价该方法,分别设计了具有精确解的一维方程和具有精细结构的二维问题等2个算例.计算结果表明:方法能够实现无条件稳定,且具有较高精度,同时在求解含有精细结构的对流扩散问题时具有明显的效率优势.     

一类结合算子分裂和指数型拟合的奇异摄动问题的一致收敛格式

本文将考虑一类最高阶导数项前含有小参数ε的空间方向为二维的对流—扩散方程的一致精度的差分格式,分三部进行讨论。 1 连续问题 我们考虑下面的对流—扩散方程     

二维非齐次不可压缩Navier-Stokes/Vlasov-Fokker-Planck方程组的渐近分析

研究了二维空间中非齐次不可压缩Navier-Stokes/Vlasov-Fokker-Planck方程组的渐近分析,此模型用于塑造流体-粒子的相互作用.运用紧性方法得到ρ~ε,u~ε的强收敛,最终得到由关于粒子宏观密度的对流-扩散方程及不可压缩Navier-Stokes方程组成的极限方程组.本文将相关文献的结果推广到非齐次不可压缩的情形.     

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。     

对流扩散方程的局部坐标有限分析法

本文给出了一种在不规则四边形网格上求解二维对流扩散方程的局部坐标有限分析法.文中还证明了这样导出的非恒定对流扩散方程的解在一定条件下是L_∞稳定的.数值例子证实计算是有效的.     

二维非线性对流-扩散方程的特征-差分解法

1.引言 近年来,求解对流-扩散方程的修正特征线法日渐被人们重视,已有不少人讨论了这一方法,如[1]-[5]。其中[1]和[2]是该领域的奠基性工作。[6]讨论了对流-扩散方程的特征-差分方法,改善并推广了[1]中某些重要结果。本文将讨论二维非线性对流-扩     

非轴对称模型Hagen-Poiseuille流的不稳定性

本文讨论流体通过圆管的运动不稳定性问题.作为流体运动所受的扰动波,我们考虑一个三维非线性模型.它的相关振幅函数满足扩散方程,当流体的雷诺数增大时,由于复杂的分子扩散和流体粘性的相互作用.该方程的扩散系数会出现负值.在"负扩散"现象出现时.在流体运动中出现的"湍流段"内部会引起能量的集中和使流体的阻尼减少.文中所得结果对说明圆管流中出现湍流段的实验现象是有价值的.