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…     

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 .     

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。     

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。     

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.     

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     

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.     

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   

一维对流扩散方程非均匀网格上的指数型高阶紧致差分格式

基于非均匀网格上函数的泰勒级数展开,结合残参量修正法,推导了非均匀网格上对流扩散方程的高阶指数型紧致差分格式,选取的算例表明,格式兼有高精度和高分辨率的优点,能够很好的适用于大梯度变化,计算区域中含边界层和对流占优区域中的流动问题的求解.     

非线性对流扩散问题的预测校正型FDSD格式

1 引言 流线扩散法(简称SD方法)是由Hughes和Brooks提出,并经Johnson等人发展的一种数值求解对流占优扩散问题的一种有效的数值方法。然而,传统的SD方法利用时-空有限元求解发展型问题,导致对高维问题工作量过于庞大,其编程实现较复杂,对非线性问题也不便进行线性化处理,为此,孙澈提出了仅对空间域作有限元离散,而对时间域作差分离散的差分-流线扩散法(以下简称FDSD方法),主要讨论了拟线性     

二维非线性对流扩散方程的非振荡特征差分方法

１．引言 近十几年来,双曲守恒律问题的高分辨率格式已取得很大发展,具有局部自适应选取节点的非振荡插值算法（如 ＵＮＯ［１］, ＥＮＯ［２］等）在这些格式的构造中起着重要的作用．特征差分法是求解对流扩散问题的一种较为有效方法,但在求解具有陡峭前线问题时,也会产生非物理振荡阻（见４）．本文将把特征差分法与非振荡插值算法相结合构造对流扩散问题的高分辨率差分格式． ［１］中的 ＵＮＯ及［２］中的 ＥＮＯ插值都是一维的,有关讨论二维 ＵＮＯ及ＥＮＯ插值的文章还不多见,本文将构造二维基于六节点的二次非振荡插值以及…     

热传导对流方程基于POD的差分格式

本文用奇值分解和特征投影分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)研究热传导对流方程,导出其基于POD的一种简化的差分格式,并分析通常的差分格式的解和基于POD的简化的差分格式的解之间的误差估计.最后用方腔流数值例子验证本文的理论的正确性,从而验证了用基于POD的简化的差分格式解热传导对流方程的有效性.     

对流方程的两个高精度差分格式

This paper gives two patterns of high exact difference in solving convection equation. The er-ror of cut section is to O( △t^2 △x^4 ).     

对流方程的两个高精度差分格式

给出解对流方程的两个高精度差分格式,截断误差达O(Δt2 Δt4).     

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     

非线性对流扩散方程的守恒律

利用直接方法研究了非线性对流扩散方程的守恒律,得到了关于非线性对流扩散方程的守恒律乘子性质的一个定理.利用这个定理,可以简化守恒律乘子的确定方程.随后通过对确定方程中的变量函数进行分析,发现在四种情况下乘子的确定方程是可解的.最后解出这些守恒律乘子,利用积分公式法分别得到了四种情况下对应于各个守恒律乘子的守恒律.