对流扩散方程的一种新型紧致差分方法

来源 :天津师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lifengno1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对流扩散方程是流体力学的基本方程之一.现阶段对于该类方程大部分难以求得精确解,因此数值解法的研究成为人们关注的焦点.常见的数值方法有:有限差分法,有限体积法和有限单元法.其中有限差分法以其构造差分格式简单,计算方便等优点应用更为广泛.有限差分法又涉及到网格剖分,解的边界层处理及精度等重点问题.   本文给出了一类对流扩散方程的非等距紧致差分格式,该方法以某一网格节点为中心,通过对其临点泰勒展开,但与传统的有限差分法不同的是,泰勒展开式不是截取有限项,而是取无穷多项(但这些项构成收敛级数),从而得到一类非等距差分格式.在步长一致的情况下,相应的得到其等距差分格式.格式的构造过程中力图使得最后的差分格式具有更好的计算精度.   本文在第一节首先简单介绍了问题的来源,对流扩散方程的背景以及最近几年处理对流扩散方程所取得的成就及进展.   在第二节第一部分通过一维对流扩散方程的等价问题,详细推导了处理该问题的等距差分格式,并给出了该格式的截断误差及收敛性分析.本节第二部分针对一维扩散方程,从方程本身出发构造了非等距差分格式,并给出了几种常用的非等距网格处理方法.第三部分通过相应的数值实验,表明本文格式具有较好的计算效果,与第一节中的分析结果相吻合.   第三节将一维二阶基本格式的构造思路应用到二维情形,得到一种二阶五点差分格式,并将其与五点中心差分格式进行了比较.数值算例揭示出本格式也有较好的计算效果.
其他文献
图像融合是指按照一定的规则,把同一目标或同一场景的多个传感器的成像或单一传感器的多次成像进行一定的处理,生成一幅新的高质量的图像。图像融合在遥感、机器视觉、医学图
图的L(2,1)-标号来源于Hate所介绍的频率分配问题.设Z为非负整数集合.图G的一个k-L(2,1).标号是映射φ:V(G)→z,使得对任意x,y∈V(G),当dG(x,Y)=1时,有|φ(z)-φ(y)|≥2;当dG(x,y)=2时,有
本文是对微分分次Poisson代数的泛包络代数的继续研究,主要内容分为两章.  第一章主要讨论n次微分分次Poisson代数的泛包络代数的定义及其相关性质.具体地,本章分为三个部分.
层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)是美国运筹学家,匹兹堡大学T.L.Saaty教授于20世纪70年代初期提出的[1,2],是将定性与定量分析相结合,将人的主观判断用数量形式表述和处
设φ:(Z2)k×Mn→Mn是群(Z2)k={T1,T2,…,Tk|Ti2=1,TiTj=TjTi}在n维光滑闭流形Mn上的作用,则不动点集F是Mn的有限个闭子流形的不交并,若F的每个分支具有常维数n-r,则称F具有常余维数r
偏微分方程方法与通常的图像处理方法相比,其计算量偏大,但是灵活多样的数值计算方法使偏微分方程在离散化时具有较好的稳定性,而且能够满足高质量图像恢复和精确的图像分割
数据包络分析(Data Envelopment Analysis)简称DEA,是著名运筹学家A.Charnes和W.W.Cooper等学者于1978年在“相对效率评价”概念基础上发展起来的一种新的系统分析方法。它是
在计算电磁学、流体力学、热核反应等众多工程领域的研究中,都面临着对一些复杂微分方程、积分方程模型的数值计算和模拟。数值求解这些模型一般都包括前期离散处理和后期迭
本文研究了有限射影空间上中的arc的一些性质,得到了一些新的结论并予以证明,其中关于完全k-arc的一个新下界的研究是本文的重点. 在给出我们的结论之前,我们先在第1章介绍了
图染色是图论研究中的重要问题和热点之一,有重大的理论价值和应用背景.1976年,Stahl在顶点染色的基础上提出了k-重顶点染色概念.用G=(V, E)表示一个顶点集为V,边集为E的有限简