对流扩散问题的交替方向差分-流线扩散格式

1.引 言 差分-流线扩散法（Finite Difference-Streamline Diffusion Method,简称FDSD方法）于1998年由文[1]提出并对线性对流占优扩散问题给出分析,随后文[2],[3]就非线性问题的FDSD格式及FDSD预测-校正格式,分别作出了分析,文[4]讨论了FDSD方法的后验估计及自适应技术,[5],[6]则分别讨论了FDSD方法的某些重要应用.与基于时-空有限元的传统流线扩散法相比,FDSD方法的计算工作量已有成数量级的减少,且较易于推广到非线性问题,然而,对于高维问题,在每一时间层,仍然需要求解一大型线性或非线性方程组,工作量仍然很大.参照J.Douglas与T.Dupont关于抛物问题交替方向     

二维变系数反应扩散方程的紧交替方向差分格式

1 引言 在研究热传导过程、气体扩散现象和电磁场的传播等问题时,常常遇到抛物型偏微分方程。用有限差分方法研究这类问题的数值解法目前已经有了许多工作。对于二维、三维抛物方程的数值求解比较理想的方法是交替方向法。     

二维变系数对流扩散问题的特征配置法

1引言 在多种问题的数值模拟中均涉及抛物型对流扩散方程的数值求解问题.由于配置法 无需计算数值积分，计算简便，收敛阶高等优点，使之在工程技术和计算数学的许多领域 得到广泛的应用，但范围一般局限在一维常系数{1，21和二维常系数问题降，4]，90年代[s] 提出了二维变系数     

对流扩散方程区域分裂特征差分方法

1引言对流扩散方程是许多物理问题的数学模型,研究其稳定的数值解法具有重要的应用价值．而标准的差分法和有限元法通常会失效,出现数值振荡．80年代,Douglas和Russel提出了特征线方法,在一定程度上克服了数值振荡,保证了数值的稳定,尤其对“对流占优”问题,更能突出特征法的优越性,并有了大量的理论成果[1,2,3]．区域分裂是一种解决大规模的科学与工程计算问题的有效方法,Dawson,Du和Dupont对热传导方程给出了非重叠区域分裂格式及分析,由于内边界的显格式,需要一定的稳定性条件Δt≤CH2;而Du等在[5]给出了抛物方程的几种区域分裂格式,对区域分裂法的     

带有对流项的拟线性Sobolev方程的差分-流线扩散法

1　引　　言流线扩散法 (Stream line- Diffusion method,简称 SD方法 )是由 Hughes和 Brooks在文献 [1]中提出 ,并由 Johnson等人 (文献 [2 ]- [4])发展起来的求解对流占优扩散问题 (包括双曲型问题 )的一种有效的数值方法 .SD方法兼具有良好的数值稳定性和高阶收敛精度已广泛地应用于计算流体等诸多问题 .然而 ,传统的 SD方法均采用时空有限元求解发展型问题 .这样 ,虽可使时间和空间方向上的精度很好的协调起来 ,却增大了实际计算的复杂程度 ;对非线性问题也不便进行线性化处理 .孙澈等人在文献 [5 ]中对对流扩散问题提出了仅对空间…     

线性对流占优扩散问题的交替方向差分流线扩散法

本文将交替方向法与差分流线扩散法(简称FDSD方法)相结合,对于二维线性对流占优扩散问题构造了一种交替方向差分流线扩散格式,给出了格式的实现过程并就稳定性及误差进行了分析．此格式不但实现了对数值求解二维对流扩散方程降维的目的,并且保持了FDSD方法良好的稳定性及高精度阶的基本性质．最后给出数值算例说明算法的有效性．     

解含有混合导数的多维抛物型方程的两个显格式

迄今为止,以往多见对p=2及p=3的情况用交替方向法求解过。仅作者在[1]中对p=2的情况提出两个显式格式,及文[2]中对p=3的情况提出一个显式格式。本文在此基础上,构造出两个对任意p维空间变量都适用的绝对稳定的显式格式,从而避免了解线代数方程组,大大地减小了计算工作量。     

平面热传导方程Douglas交替方向隐格式的稳定性与收敛性

1 引言 解抛物方程的交替方向差分方法产生于本世纪五十年代,由于其稳定性好、易编制计算程序,几十年来在科学与工程计算中得到了广泛的应用,最早的交替方向差分格式由Peace- man,D.W.和Rachford,H.H.以及Douglas,J,Jr.和Rachford,H.H.给出,Douglas,J.Jr.于1962年提出了后人称之为Douglas格式的一类交替方向隐格式,其特点是有二阶截断误差而且适用于三维情形.下面简要给出其格式。 考虑平面方形区域上热传导方程 (1.1) (1.2) (1.3)其中Ω=(0,1)×(0,1),为其边界,t为时间变量,以及u_o为已知函数. 令x与y方向网格步长均为h,x_i=ih,y_j=jh,N=1/h为正整数;时间步长为△t,t~n=n△t,记w_(ij)~n=w(x_i,y_j,t~n)以及     

求解非线性对流-扩散问题的特征—差分法

近年来,已有不少文献讨论发展型方程的特征-有限元或特征-差分解法.在这一方向上,J.Douglas,Jr.及T.F Russell[1]是重要的工作,它讨论了一维对流-扩散方程C(x)?u/?t+b(x)?u/?x-?/?x(a(x)?u/?x)=f(x,t)的数值求解问题,建立了基于线性插值与基于二次插值的两种特征-差分格式,给出了误差分析,将前一种格式推广到     

对流扩散方程的三层ENO-MMOCAA差分方法

本文把多步修正特征线法[1],MMOCAA差分方法[2]及ENO插值[3]相结合,提出了求解对流扩散方程的多步ENO-MMOCAA差分方法.该方法关于时间及空间都具有二阶以上的精度且可避免在解的大梯度附近产生振荡.本文给出了格式的误差估计及数值算例.     

The characteristic finite difference streamline diffusion method for convection-dominated diffusion problems

In this paper, we consider the characteristic finite difference streamline diffusion method for two-dimensional convection-dominated diffusion problems. The scheme is combined the method of characteristics with the finite difference streamline diffusion (FDSD) method to create the characteristic FDSD (C-FDSD) procedures. Stability analysis and error estimate of the C-FDSD method are deduced. The scheme not only realizes the purpose of lowering the time-truncation error, using larger time step for solving the convection-dominated diffusion problems, but also keeps the favorable stability and high precision of the FDSD method. Finally, numerical experiments are presented to illustrate the availability of the scheme.     

一类非定常对流占优扩散问题差分-流线扩散法的后处理

讨论了一类非定常对流占优扩散方程的差分-流线扩散格式(FDSD),利用插值后处理技术,提高了特殊网格下该FDSD格式在双线性元空间的精度,从而按L∞(L2(Ω) 模达到最优．     

对流扩散问题Crank-Nicolson差分-流线扩散法的高精度分析

讨论了对流扩散问题C rank-N ico lson差分流线扩散格式,利用插值后处理技术提高了特殊网格下该格式在双线性元空间解的精度,从而按Lα(L2(Ω))模达到最优.     

非定常对流扩散问题差分-流线扩散法的线性三角元解的最优误差估计

讨论了差分-流线扩散法(FDSD)求解线性对流占优扩散问题解的精度,利用插值后处理技术,使该格式解的空间精间达到最优.     

不可压N-S方程的差分流线扩散法

In this paper, a Finite-Difference Streamline-Diffusion (FDSD as short) scheme for the incompressible Navier-Stokes Equations is constructed with linear finite element spaces. The analysis showes that the scheme considered has good stability and higher accuracy than the standard finite elemnet method.     

非定常对流占优扩散方程的非协调RFB稳定化方法分析

针对非定常对流占优扩散方程,我们采用非协调的Crouzeix-Raviart元逼近.基于Residual-Free Bubble方法思想,对时间项采用向后差分,提出了两种特殊的稳定化有限元格式;分析了与FDSD方法,TG方法的内在联系.最后,我们给出了一致的稳定性与误差分析.     

对流占优扩散问题的经济型流线扩散有限元法

In this paper, the economical finite difference-streamline diffusion (EFDSD) schemes based on the linear F.E. space for time-dependent linear and non-linear convection-dominated diffusion problems are constructed. The stability and error estimation with quasi-optimal order approximation are established in the norm stronger than L^2 - norm for the schemes considered. It is indicated by the results obtained that,for linear F.E. space, the EFDSD schemes have the same specific properties of stability and convergence as the traditional FDSD schemes for the problems discussed.     

THE FINITE DIFFERENCE STREAMLINE DIFFUSION METHODS FOR TIME-DEPENDENT CONVECTION-DIFFUSION EQUATIONS

In this paper, two finite difference streamline diffusion (FDSD) schemes for solving two-dimensional time-dependent convection-diffusion equations are constructed. Stability and optimal order error estimati-ions for considered schemes are derived in the norm stronger than L~2-norm.