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Comparative Study of the Adomian Decomposition Method and Alternating Direction Implicit (ADI) for the Resolution of the Problems of Advection-Diffusion-Reaction
1
作者 André Bitsindou Joseph Bonazebi-Yindoula Gabriel Bissanga 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2018年第9期1937-1950,共14页
In this paper, we use the Adomian decomposition method (ADM), the finite differences method and the Alternating Direction Implicit method to estimate the advantages and the weakness of the above methods. For it, we ma... In this paper, we use the Adomian decomposition method (ADM), the finite differences method and the Alternating Direction Implicit method to estimate the advantages and the weakness of the above methods. For it, we make a numerical simulation of the different solutions constructed with these methods and compare the error investigated case. 展开更多
关键词 Adomian Decomposition METHOD FINITE differenceS METHOD Advection-diffusion-reaction equations
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On a Delay Reaction-Diffusion Difference Equation of Neutral Type
2
作者 Bao SHI Department of Basic Sciences, Naval Aeronautical Engineering Academy. Yantai 264001. P. R. China 《Acta Mathematica Sinica,English Series》 SCIE CSCD 2002年第4期755-764,共10页
In this paper, we first consider a delay difference equation of neutral type of the form: Δ(y_n+py_(n-k))+q_ny_(n-)=0 for n∈Z^+(0) (1*) and give a different condition from that of Yu and Wang (Funkcial Ekvac, 1994,... In this paper, we first consider a delay difference equation of neutral type of the form: Δ(y_n+py_(n-k))+q_ny_(n-)=0 for n∈Z^+(0) (1*) and give a different condition from that of Yu and Wang (Funkcial Ekvac, 1994, 37(2): 241 248) to guarantee that every non-oscillatory solution of (1~*) with p=1 tends to zero as n→∞ Moreover, we consider a delay reaction-diffusion difference equation of neutral type of the form: Δ_1(u_(n,m)+pu_(n-k,m)+q_(n,m)u_(n-m)=a^2Δ_2~2u_(n+1,m-1) for (n,m)∈Z^+(0)×Ω. (2*) study various casks of p in the neutral term and obtain that if p≥-1 then every non-oscillatory solution of (2~*) tends uniformly in m∈Ω to zero as n→∞: if p=-1 then every solution of (2~*) oscillates and if p<-1 then every non-oscillatory solution of (2~*) goes uniformly in m∈Ω to infinity or minus infinity as n→∞ under some hypotheses. 展开更多
关键词 Delay reaction-diffusion difference equations Nentral type Asymptotic behavior OSCILLATION
原文传递
具有时滞的Volterra反应扩散差分方程的稳定性
3
作者 时宝 翟景春 《高校应用数学学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2000年第4期407-414,共8页
本文考虑一类时滞 Volterra反应扩散差分方程的初边值问题的正稳态解的稳定性 .利用上下解方法和单调迭代方法得到了每一个解趋于方程的正稳态解的充分条件 .
关键词 时滞 volterra反应扩散差分方程 正稳态解 稳定性 上下解方法
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时间分数阶反应-扩散方程的隐式差分近似 被引量:20
4
作者 于强 刘发旺 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期315-319,共5页
考虑时间分数阶反应-扩散方程,它是从标准的反应-扩散方程中用分数阶导数α(0<α<1)代替一阶时间导数而得到.提出了一个计算有效的隐式差分近似.利用分数阶离散系数的特点,证明了这个隐式差分近似是无条件稳定的,并且也证明了它... 考虑时间分数阶反应-扩散方程,它是从标准的反应-扩散方程中用分数阶导数α(0<α<1)代替一阶时间导数而得到.提出了一个计算有效的隐式差分近似.利用分数阶离散系数的特点,证明了这个隐式差分近似是无条件稳定的,并且也证明了它的收敛性.最后给出数值例子. 展开更多
关键词 时间分数阶 反应-扩散方程 隐式差分近似 稳定性 收敛性
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变系数反应扩散方程的差分解法 被引量:3
5
作者 罗卫华 邬凌 王彬 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期88-92,共5页
研究了变系数反应扩散方程的差分格式.首先用Taylor公式导出紧差分格式;再通过补充边界值给出了此格式的求解形式;接着用能量方法证明了差分格式的解的存在性、唯一性、稳定性和收敛性;最后用数值例子验证了此方法的可行性和精确度.
关键词 反应扩散方程 差分格式 变系数
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糖酵解模型差速流动引起的不稳定性和时空结构 被引量:5
6
作者 龚玉兵 徐强 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第2期181-186,共6页
建立了糖酵解模型 (Selkov模型 )差速流动型反应扩散方程 ,理论研究了均匀定态的稳定性 ,结果表明 ,当自催化物B的流速大于临界值c 时 ,系统存在运流不稳定性 (Convectiveinstabili ty) ;数值模拟分别得到了B在不同时刻和不同流速... 建立了糖酵解模型 (Selkov模型 )差速流动型反应扩散方程 ,理论研究了均匀定态的稳定性 ,结果表明 ,当自催化物B的流速大于临界值c 时 ,系统存在运流不稳定性 (Convectiveinstabili ty) ;数值模拟分别得到了B在不同时刻和不同流速下的时空结构 ,显示了一些特殊性质 。 展开更多
关键词 Selkov模型 反应扩散方程 差速流动 糖酯解模型 化学反应动力学 时空结构 化学振荡 化学波 不稳定性
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求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法 被引量:7
7
作者 田芳 葛永斌 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期283-296,共14页
本文给出了一种数值求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法.我们首先将模型方程变形,借助常系数对流扩散方程的指数型高精度紧致差分格式,采用残量修正法得到变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分格式;并从理... 本文给出了一种数值求解变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分方法.我们首先将模型方程变形,借助常系数对流扩散方程的指数型高精度紧致差分格式,采用残量修正法得到变系数对流扩散反应方程的指数型高精度紧致差分格式;并从理论上分析了当Pelect数很大时,本文格式达到四阶计算精度时网格步长的限制条件;离散得到的代数方程组可采用追赶法直接求解.数值实验结果与理论分析完全吻合,表明了本文格式对于边界层问题或大梯度变化的物理量求解问题具有的高精度和鲁棒性的优点. 展开更多
关键词 对流扩散反应方程 指数型有限差分格式 高精度紧致差分格式 对流占优 边界层
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一种求解对流扩散反应方程的高阶紧致差分格式 被引量:7
8
作者 杨录峰 李春光 《宁夏大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第2期101-104,109,共5页
提出一种消除对流扩散反应方程中对流项的处理技巧,结合中心差分格式的新方法与相同节点的迎风差分格式相比具有更好的精度,该方法很容易与Padé格式相结合,构造出具有四阶精度的无条件稳定的高阶差分格式.数值实验表明,新方法具有... 提出一种消除对流扩散反应方程中对流项的处理技巧,结合中心差分格式的新方法与相同节点的迎风差分格式相比具有更好的精度,该方法很容易与Padé格式相结合,构造出具有四阶精度的无条件稳定的高阶差分格式.数值实验表明,新方法具有很好的精度和健壮性,并且可以有效求解对流占优问题. 展开更多
关键词 紧致差分格式 无条件稳定 对流扩散反应方程 对流占优
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二维扩散反应方程的三次样条高精度加权隐式差分格式及其多重网格方法 被引量:2
9
作者 马廷福 金涛 葛永斌 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期141-146,共6页
利用二阶微商的三次样条四阶紧致差分逼近公式,推导出两种数值求解二维扩散反应方程的两层9点加权隐式紧致差分格式.当θ=1/2时,该格式在时间和空间方向上分别达到二阶和四阶精度.通过Fourier方法讨论知,当1/2≤θ≤1时,格式是无条件稳... 利用二阶微商的三次样条四阶紧致差分逼近公式,推导出两种数值求解二维扩散反应方程的两层9点加权隐式紧致差分格式.当θ=1/2时,该格式在时间和空间方向上分别达到二阶和四阶精度.通过Fourier方法讨论知,当1/2≤θ≤1时,格式是无条件稳定的;当0≤θ<1/2时,格式是条件稳定的.为了克服传统迭代法在求解隐格式方面的困难,差分方程采用多重网格方法进行求解并将本文格式的结果与P-R格式及C-N格式下的结果进行比较.数值实验结果验证本文方法的精确性和可靠性及多重网格方法的效率. 展开更多
关键词 扩散反应方程 加权隐式差分格式 高精度 多重网格方法
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一维定常对流扩散反应方程的高精度紧致差分格式 被引量:5
10
作者 祁应楠 武莉莉 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第1期1-6,共6页
针对一维定常对流扩散反应方程,提出了一种四阶精度的有理型紧致差分格式,其局部截断误差为O(h4);然后通过Richardson外推技术和算子插值法将本文格式的精度提高到六阶.因为格式仅涉及到3个网格基架点,所以对于Dirichlet边值问题,由差... 针对一维定常对流扩散反应方程,提出了一种四阶精度的有理型紧致差分格式,其局部截断误差为O(h4);然后通过Richardson外推技术和算子插值法将本文格式的精度提高到六阶.因为格式仅涉及到3个网格基架点,所以对于Dirichlet边值问题,由差分格式可得三对角线性方程组,可采用追赶法进行求解.最后通过数值算例验证了本文方法的精确性和可靠性. 展开更多
关键词 对流扩散反应方程 高阶紧致格式 RICHARDSON外推 有限差分法
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奇异摄动反应扩散方程数值模拟的粒子群优化算法 被引量:6
11
作者 刘利斌 欧阳艾嘉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第4期1080-1082,1093,共4页
针对Shishkin网格方法在数值求解奇异摄动反应扩散方程时,网格过度点参数的选取具有不确定性的缺陷,提出了一种用粒子群优化(PSO)算法估计Shishkin网格参数的方法。首先基于有限差分方法,构造了以误差范数最小为目标的无约束优化问题,并... 针对Shishkin网格方法在数值求解奇异摄动反应扩散方程时,网格过度点参数的选取具有不确定性的缺陷,提出了一种用粒子群优化(PSO)算法估计Shishkin网格参数的方法。首先基于有限差分方法,构造了以误差范数最小为目标的无约束优化问题,并用PSO算法进行了求解。该方法克服了人为选择参数的缺陷。实验结果表明:与单纯形算法相比,PSO算法在优化Shishkin网格参数时能够收敛到全局最优解;而且在最优网格参数下,奇异摄动反应扩散方程的数值结果在边界层的精度也得到了明显提高,进一步说明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 奇异摄动反应扩散方程 SHISHKIN网格 有限差分方法 粒子群优化算法 边界层
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反应扩散方程的紧交替方向差分算法 被引量:2
12
作者 陈贞忠 张芳 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第6期78-82,共5页
研究了三维常系数反应扩散方程的紧交替方向隐式差分格式.首先综合运用降阶法和降维法导出了紧差分格式,并给出了差分格式截断误差的表达式;其次引进过渡层变量,给出了紧交替方向隐式差分格式算法;利用Fouier稳定性方法证明了差分格式... 研究了三维常系数反应扩散方程的紧交替方向隐式差分格式.首先综合运用降阶法和降维法导出了紧差分格式,并给出了差分格式截断误差的表达式;其次引进过渡层变量,给出了紧交替方向隐式差分格式算法;利用Fouier稳定性方法证明了差分格式的稳定性和收敛性,且收敛阶为O(τ2+h4),并应用Richardson外推法外推一次得到具有O(τ4+h6)阶精度的近似解.数值实验结果证实,数值结果和理论结果是吻合的. 展开更多
关键词 反应扩散方程 紧差分格式 交替方向隐式差分格式 截断误差 绝对稳定
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一维非定常对流扩散反应方程的高精度紧致差分格式 被引量:2
13
作者 杨晓佳 田芳 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第1期5-12,共8页
针对一维非定常对流扩散反应方程,首先推导了一种新的2层高精度紧致差分隐格式,其截断误差为O(τ~2+τh^2+h^4),即当τ=O(h^2)时,格式空间具有四阶精度;然后采用Fourier分析方法分析了格式的稳定性;最后通过数值算例验证了本文格式的精... 针对一维非定常对流扩散反应方程,首先推导了一种新的2层高精度紧致差分隐格式,其截断误差为O(τ~2+τh^2+h^4),即当τ=O(h^2)时,格式空间具有四阶精度;然后采用Fourier分析方法分析了格式的稳定性;最后通过数值算例验证了本文格式的精确性和可靠性. 展开更多
关键词 对流扩散反应方程 非定常 紧致差分格式 隐式格式 高精度
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一类非线性反应扩散方程及方程组的分数步长差分格式 被引量:5
14
作者 张志跃 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第1期127-132,共6页
对一类反应扩散方程及方程组的初边值问题提出分数步长差分格式.利用高阶差分算 子的分解,以及先验估计的理论和技巧,得到次优阶l2误差估计.
关键词 非线性反应扩散方程(组) 分数步长 差分格式 误差估计 初边值问题
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求解反应扩散方程的紧致隐积分因子方法 被引量:4
15
作者 张荣培 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期208-212,共5页
积分因子(IF)方法是近年来提出的求解刚性常微分方程组的一种有效的数值方法。本文应用改进的紧致隐积分因子(cIIF)方法求解二维反应扩散方程。在空间离散上采用二阶中心差分方法。数值模拟得到各种斑图结构与所引文献结果相当一致。
关键词 反应扩散方程 紧致隐积分因子方法 有限差分
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求解一维对流扩散反应方程的高阶紧致格式 被引量:5
16
作者 赵秉新 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2012年第7期100-104,共5页
通过指数变换将原方程变换为对流扩散方程,对变换后方程中的对流项和扩散项分别采用高阶迎风紧致格式和对称紧致格式进行离散,在时间上采用四阶龙格库塔方法进行推进,从而得到了一种具有O(h4+τ4)阶收敛精度求解非定常对流扩散反应问题... 通过指数变换将原方程变换为对流扩散方程,对变换后方程中的对流项和扩散项分别采用高阶迎风紧致格式和对称紧致格式进行离散,在时间上采用四阶龙格库塔方法进行推进,从而得到了一种具有O(h4+τ4)阶收敛精度求解非定常对流扩散反应问题的紧致格式。通过数值算例并与已有格式的结果进行对比,验证了格式具有良好性能。 展开更多
关键词 高精度 对流扩散反应方程 有限差分方法 非定常
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求解一维对流扩散反应方程的一种隐式差分格式 被引量:7
17
作者 魏剑英 《四川理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2011年第5期580-582,共3页
提出了数值求解一维非稳态对流扩散反应方程的一种隐式差分格式。首先将模型方程利用指数函数转化为对流扩散方程,构造它的差分格式,然后对差分方程的系数进行相应处理,并进行回代,得到对流扩散反应方程的隐式差分格式,其截断误差为O(τ... 提出了数值求解一维非稳态对流扩散反应方程的一种隐式差分格式。首先将模型方程利用指数函数转化为对流扩散方程,构造它的差分格式,然后对差分方程的系数进行相应处理,并进行回代,得到对流扩散反应方程的隐式差分格式,其截断误差为O(τ2+h2),采用von Neumann方法证明了格式是无条件稳定的,并且由于每一时间层上只用到了3个网格点,所以可直接采用追赶法求解差分方程,数值结果显示了算法的有效性。 展开更多
关键词 对流扩散反应方程 隐式差分格式 无条件稳定
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变时间分数阶反应扩散方程的数值分析 被引量:2
18
作者 刘冬兵 马亮亮 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第1期109-112,共4页
考虑时变分数阶反应扩散方程的数值逼近问题。采用分段线性插值法结合对一阶时间导数的一个二阶近似离散Coimbra时变分数阶导数,用中心差分离散二阶空间分数阶导数通过数值例子验证了提出的数值方法,说明了数值方法的有效性。
关键词 时变分数阶反应扩散方 Coimbra变分数阶导数 数值逼近 中心差分 空间分数阶导数
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定常对流扩散反应方程的指数型高阶差分格式 被引量:5
19
作者 魏剑英 《宁夏大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第2期140-143,共4页
提出了一种数值求解一维定常对流扩散反应方程的指数型四阶差分格式.首先,由常数变易法求得模型方程的通解并应用到x_(i-1),x_i,x_(i+1)3点上,得到模型方程的指数型差分格式.然后,利用源项f(x)在点x_i处的二阶泰勒展开,得到定常对流扩... 提出了一种数值求解一维定常对流扩散反应方程的指数型四阶差分格式.首先,由常数变易法求得模型方程的通解并应用到x_(i-1),x_i,x_(i+1)3点上,得到模型方程的指数型差分格式.然后,利用源项f(x)在点x_i处的二阶泰勒展开,得到定常对流扩散反应方程的指数型四阶差分格式.最后,用数值算例验证了该格式的高阶精度和可靠性. 展开更多
关键词 对流扩散反应方程 常数变易法 泰勒展开 指数型高阶差分格式
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污染物对流扩散方程的预测校正紧差分格式 被引量:2
20
作者 杨录峰 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第13期3686-3690,共5页
结合预报校正线性多步法与高阶紧致差分格式方法的优点,空间导数采用四阶紧致差分格式进行离散之后,对得到的空间半离散格式采用改进的预报校正的线性多步法进行时间推进,得到一种时空方向均为四阶精度的求解非线性对流扩散方程的高精... 结合预报校正线性多步法与高阶紧致差分格式方法的优点,空间导数采用四阶紧致差分格式进行离散之后,对得到的空间半离散格式采用改进的预报校正的线性多步法进行时间推进,得到一种时空方向均为四阶精度的求解非线性对流扩散方程的高精度方法。数值试验表明该格式可以有效求解非线性对流扩散方程,验证了格式的良好性能。 展开更多
关键词 紧致差分格式 预报校正 线性多步法 非线性对流扩散方程
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