曲面对流扩散模型的边界震荡消除方法

来源 :新疆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sxh6916
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
曲面偏微分方程被定义在嵌入三维区域的微分流形上,在许多领域有着广泛的实际应用价值,例如,在材料科学,流体力学,生物学以及地理科学等领域.对流扩散方程作为一类基本的偏微分方程,自然地被用在了曲面数理模型的建立中.曲面对流扩散方程继承了平面对流扩散问题的求解困难,即当对流现象明显强于扩散现象时,用标准的有限元方法、有限差分方法和有限体积方法会产生非物理震荡,甚至影响数值解的全貌,尤其是在解的非光滑区域,这种震荡很难被捕捉并消除.本文主要将两类边界层震荡消除(SOLD)方法推广到求解曲面对流扩散方程.一类是基于连续内罚思想的边稳定化方法(ESM),在已有数值解的基础上,添加关于解的梯度的罚项,来捕捉并消除数值解在边界层附近产生的虚假震荡,我们还给出了这类方法在曲面情况下的稳定性和收敛性结果.另一类是Mazukami-Hughes方法,该方法在不影响数值解的基础上,适当地改变对流速度,再结合Petrov-Galerkin方法,使得需要求解的代数方程组的系数矩阵为M-矩阵,消除数值解的震荡.除此之外,我们还考虑了一类描述曲面上生物聚集行为的趋化模型,在Mazukami-Hughes方法的基础上,我们结合质量集中方法、曲面梯度恢复技术以及质量矫正方法成功地对趋化模型进行了数值模拟,并给出了相应的保正性分析.
其他文献
不动点问题是非线性泛函分析中的重要组成部分,越来越多的数学工作者关注着不动点问题的研究与应用.本文主要提出具有Banach代数的锥D-度量空间,并研究了不动点的存在性与唯一性问题,主要内容如下:1.在锥D-度量空间中赋予Banach代数,然后在此新的空间结构下对不动点问题作出研究.2.定义D*-度量空间中的F-压缩映射,并运用不同的方法在F-压缩映射条件下对自映射不动点的存在性和唯一性进行研究.3
本文分别研究了 Camassa-Holm方程与Degasperis-Procesi方程相互作用系统和推广的高阶非线性交叉耦合Camassa-Holm系统Cauchy问题解的持久性和最佳衰减性.持久性是指,当初值
纤维增强复合(Fiber Reinforced polymer,简称FRP)筋具有良好的耐腐蚀性能,作为一种新型钢筋替代材料在土木工程领域中将得到广泛的应用。将FRP筋替代部分钢筋应用到混凝土结构中,不仅可以减轻结构的自重还可以提高混凝土结构的耐久性能。由于FRP筋在实际工程中的应用时间较短,对其在服役期内的长期力学性能研究还缺乏足够的数据分析,这在一定程度上限制了FRP筋的应用与推广。近年来随着
含镁硅酸盐矿物是硫化铜镍矿中常见的脉石矿物,部分含镁硅酸盐矿物零电点较高、质软、易泥化,在硫化矿浮选常用的弱碱性pH区间,这些含镁硅酸盐矿物表面荷正电,而硫化矿物表面荷负电,亲水的含镁硅酸盐矿泥通过静电作用罩盖在硫化矿物表面,降低了硫化矿物的表面疏水性。本论文针对含镁硅酸盐对硫化矿可浮性抑制现象,采用新型纳米颗粒作为混合硫化矿捕收剂,利用纳米颗粒对硫化矿的选择吸附性和强疏水性,强化硫化矿可浮性。研
随着建筑产业对全球环境带来的影响越来越大,建筑的节能减排已刻不容缓。本文利用全生命周期评价理论(LCA)分别对现浇建筑及预制装配式建筑进行碳排放分析。通过基于投入-产
目的本文通过免疫组化技术联合检测孕激素受体(PR)、CD146、PTEN及P53在子宫内膜样腺癌中的表达情况,分析这些蛋白与临床及病理特征的关系,并进一步探讨PR阴性子宫内膜样腺癌中各蛋白联合检测的意义。方法收集2014年1月至2018年3月在长江大学附属第一医院接受手术治疗,术后由病理科专家确诊为子宫内膜样腺癌的病理组织共96例。同时确保患者术前未行放疗、化疗及内分泌等特殊治疗。采用Envisi
多酸(多金属氧酸盐,POMs)是由氧与过渡金属原子连接而形成的一类含氧多酸盐,其中Keggin型多酸因为其丰富的结构和优异的性质成为材料科学和光电催化领域的研究热点。作为一种光氧化还原反应的催化剂,实验上合成了各类新型的Keggin型多酸衍生物,这些多酸氧化还原的性能需要进一步理论研究。本论文使用密度泛函理论(DFT)方法主要探究了双取代与单缺位Keggin型多酸的电子结构和氧化还原性质。本文第三
硫元素自然界中广泛存在的元素之一。近年含有π共轭分子材料体系成为有机合成领域的热点,含有硫元素的π共轭分子及衍生物是一类重要的材料体系。这类材料主要为双键和苯环
细水雾灭火剂因其具有清洁高效,廉价易得,对环境友好的特点,在消防灭火技术中应用广泛。但细水雾释放初期的火焰强化在一定程度上影响了细水雾灭火技术的安全适用性,因此寻找
滤泥是制糖生产的一项大宗产物,由于含水量高,不便于运输、保存和使用等弊端,成为环境的负担。然而,滤泥是很好的生物质资源,具有良好的综合利用前景。开发滤泥的综合利用对