对流扩散方程新的数值解法及其应用

文章推出了对流扩散方程的一种新的差分格式.这种格式是计算简单,无条件稳定的显格式,并讨论了此格式的若干性质.     

非线性对流扩散方程的双线性元解的高精度分析

利用积分恒等式对发展型非线性对流扩散方程的双线性有限元解进行了高精度分析.给出了L2-模意义下的二阶ε一致收敛结果.进一步,根据Bramble-Hilbert引理推导出了2个高精度的积分恒等式,并由此得到了一个新的渐近展开式.     

常系数对流扩散方程的一种数值解法

A numerical method of constant coefficient convection diffusion equation is studied. An implicit difference scheme is established for convective dominance and diffusion dominance respectively. Thetruncation error, convergence and stability of this scheme are discussed. Theoretical analysis and experimental results show that when the grid ratio is properly selected, the difference scheme is quite stable. It can be extended directly to the two-dimensional problem, and all the advantages of the difference scheme can be maintained. On this basis, an implicit split center difference algorithm is presented.     

对流扩散方程的高精度多步显式差分格式

为提高对流扩散方程的显式差分格式的数值计算精度和效率,提出了一种新的高精度多步显式格式.空间坐标按高精度差分法离散,时间方向作数值积分,给出几种不同的差分格式.利用精确解给出初边值条件,利用Matlab软件编程求出数值解,并与加罚C-N格式的数值解做了比较,数值结果表明,该格式具有精度高且可以进行长时间稳定计算的优点.     

常系数对流扩散方程的高精度差分格式

对一类常系数对流扩散方程进行转化，给出了一种可以达到任意阶精度的三点紧致差分格式，该格式适用于对流占优扩散问题和边界层问题，具有不依赖ε的一致收敛性和无条件稳定性．具体算例表明计算效果良好。     

对流扩散方程的一种高精度特征差分格式

根据已发展的二阶微商三次样条四阶逼近公式,提出了基于线性插值的求解对流扩散方程特征差分格式．通过Fourier方法讨论了文中格式的稳定性．数值结果表明,本文的格式明显优于基于线性插值的特征差分格式．     

一维非定常对流扩散方程的2m阶指数型高精度差分格式

文章对含源项一维非定常对流扩散方程进行分析.对微分方程进行半离散,对半离散后的方程作指数变换消去一阶对流项,构造变换后方程的一种2m阶(m为任意正整数)的指数型差分格式,作指数变换的逆变换得到原一维非定常对流扩散方程的2m阶指数型差分格式.分析此格式的稳定性,用数值例子验证提出格式的有效性.     

非线性对流反应扩散方程的预估-校正单调迭代差分方法

考虑了一维非线性对流反应扩散方程,建立了求解该方程的预估-校正单调迭代差分方法,并用构造上下解序列的技巧建立了单调迭代算法.该方法在时空方向分别具有2阶和4阶精度,数值结果显示了算法的有效性.     

用Excel快速求解一维非稳态对流扩散方程

对流扩散方程在物理及工程问题中具有广泛的应用。文中针对一维非稳态对流扩散方程。分析了5种常用差分方法的截断误差和稳定条件，给出了一种利用Excel软件的自动迭代功能代替编程进行求解的新方法，对不同离散格式的稳定性条件及截断误差进行了分析。最后以套管换热器的物流能量交换问题为例，分别用修正中心显式格式和Crank-Nicolson隐式格式介绍了Excel迭代求解过程与步骤，并对二种方法的求解结果进行了比较。     

扩散方程的高精度加权差分格式

基于已发展的二阶微商三次样条四阶逼近公式,提出了数值求解含源汇项扩散方程的二层三点且在空间方向上达到四阶精度的加权差分格式．通过Ｆｏｕｒｉｅｒ方法讨论了文中格式的稳定性．证明了当１／２θ１时,格式是无条件稳定的,而当０θ＜１／２时,只有０＜ｒ１／［３（１－２θ）］,格式是稳定的．其中θ是权参量,ｒ＝Ｄτ／ｈ２为Ｆｏｕｒｉｅｒ数,Ｄ为扩散系数,而τ,ｈ分别为时间和空间网格长度     

一类时滞非线性抛物型方程的数值解法

利用上下解方法及相应的单调迭代方法, 建立一个用于求解一类时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分格式, 在空间和时间方向上该格式分别具有四阶和二阶精度, 并证明了周期解的存在惟一性, 给出了一个求解算法, 同时讨论了数值解的收敛性. 数值结果表明了所给方法的优越性.     

非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法(英)

建立了一个用于求解非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法，在空间和时间方向上该方法分别具有四阶和两阶精度. 为了证明解的存在唯一性，建立了一个单调迭代算法，该算法也给出了一个求解算法. 同时讨论了数值解的收敛性. 数值结果显示了该方法的优越性.     

一类演化方程的一族高精度恒稳差分格式

对一类演化方程 u t=a 2m + 1 x1m + 1(a为常数 ,m =1 ,2 ,… ) ,构造一族含双参数的三层高精度隐式差分格式 .当参数α =12 ,β =0时 ,得到一个双层格式 证明对一切正整数m ,该格式对任意非负参数α≥ 0 ,β≥ 0都是绝对稳定的 ,并且其截断误差阶为O((Δt) 2 +(Δx) 6) .数值例子表明 ,所建立的差分格式是有效的 ,理论分析与实际计算相吻合     

色散方程的高精度高稳定性并行算法

考虑色散方程的周期解问题．对问题的具６个中间点的三层显式格式的近似解作外推，使其精度达到８阶，适宜于在流水线并行机上高效率地进行．     

求解Hamilton-Jacobi方程的一类高精度差分格式

构造了一、二维非线性Hamilton-Jacobi方程的一类新的高精度高分辨率差分格式.首先将计算区域划分为互不重叠的子单元,再根据格式的精度要求分割子单元为细小于单元,其次通过子单元上各个细小子单元节点的函数值构造空间导数的高阶插值逼近,为避免由此产生的数值振荡,对空间导数在各节点左右侧的值进行TVD/TVB校正,利用高阶Runge-Kutta TVD时间离散方法得到一维Hamilton-Jacobi方程的高阶全离散格式并推广到二维情况,最后给出了几个典型的数值算例,验证了格式具有计算简单、高分辨间断导数、无振荡等特性.     

梁振动方程的多参数高精度格式

对梁振动方程提出了一族多参数的高精度差分格式,在一定的参数选取下,格式的精度可大大提高,且是无条件稳定的。数值实验表明,格式是有效的。     

对流方程一族新的三层双参数高精度格式

对对流方程 ut=aux(其中 a为常数 ) ,构造一族新的含双参数高精度的三层差分格式 .当参数α=12 ,β=0时 ,得到一个双层格式 .这些格式对任意选取的非负参数都是绝对稳定的 ,其局部截断误差阶为 O((Δt) 2 (Δt) 2 (Δx) 2 (Δx) 6) .数值试验表明 ,所建立的差分格式是有效的 ,理论分析是正确的 .