粘性Cahn-Hilliard方程的高精度线性化差分方法

讨论粘性Cahn-Hilliard方程的高精度线性化差分方法.利用降阶法对粘性Cahn-Hilliard方程建立三层线性化紧差分格式.用离散能量分析法证明差分格式的唯一可解性及在L_∞-范数下的收敛性,其收敛阶为时间方向二阶、空间方向四阶.最后,通过数值算例验证了差分格式的理论结果.     

二维抛物型方程的高精度显式差分格式

用待定系数法构造了求解二维抛物型方程的高精度分支稳定的显式差分格式,格式的截断误差达到O（Δt2＋Δx4）。证明了当112≤ r≤16时,差分格式是稳定的。通过数值试验比较了差分格式的解和精确解,说明了差分格式的有效性。     

数值求解对流方程的一族三阶精度差分格式

在6个节点基础上应用组合差商方法构造了求解对流方程的一类差分格式,该类差分格式包括了一个隐式差分格式和一个半显差分格式,这两个格式均由包括6个节点的两组线性无关的差商构成,具有精度高、相对误差很小、计算简单、工作量少、编程简便等优美特点.详细地分析了差分格式的稳定性,给出了两个数值实例,并对实例中的误差做了图表展示.

Abstract：

A new group of compact difference schemes containing three parameters of the third order is given for the convection problems with constant coefficient. These difference schemes contain an implicit difference scheme and a semi-significant difference scheme. Both schemes consist of two difference quotients, each containing 6 nodal points. This method is characterized by high accuracy, small relative error [their truncation error is as low as O(τ~3 +h~3)], simplicity in calculation, low workload and convenience in writing programs. The scheme is applicable for solving convective equations with constant coefficients.     

一类趋化性生物模型的有限差分

研究了一类趋化性(Chemotaxis)生物模型的有限差分,证明了此差分格式的稳定性,并给出了算法和数值例子.     

求解一维扩散反应方程的隐式高精度紧致差分格式

提出了一维扩散反应方程的一种隐式高精度紧致差分格式,空间二阶导数采用四阶紧致差分格式进行离散,时间导数采用四阶向后欧拉公式进行离散,格式截断误差为Ο(τ~4+h~4),即时间和空间都可以达到四阶精度,最后通过数值实验验证了本文方法的精确性和可靠性.     

二维非稳态对流扩散方程的高阶紧致差分格式

针对二维非稳态变系数对流扩散方程,对时间的离散分别采用二阶和三阶向后差分公式,对空间的离散分别采用四阶紧致差分和六阶紧致差分方法,提出了两种高精度紧致差分格式,两种格式的截断误差分别为O(ι2+hx4+hy4)和O(ι3+hx6+hy6),并且均是无条件稳定的,最后给出了数值算例验证了理论结果.     

广义对称正则长波方程的拟紧致守恒差分逼近

对一类广义对称正则长波方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个两层拟紧致差分格式,模拟了初边值问题的守恒性质,得到了差分解的存在唯一性,并利用离散泛函分析方法分析了该格式的二阶收敛性与稳定性.数值结果表明,该格式的精度明显好于一般的二阶格式.     

计算非饱和土壤水流问题的一种新差分格式

将求解对流占优Burgers方程的随流格式推广应用于计算非饱和土壤水流入渗问题。在Euler坐标系中,扩散项取中心差分格式,对流项中的空间偏导数取迎风格式,而对流速度取为随流迎风格式。算例表明,这样构造的差分格式精度高于传统格式。     

求解三维对流扩散方程的高精度隐式紧致差分方法

首先利用一阶和二阶导数的Padé型四阶紧致差分格式,并结合原方程本身,构造了三维定常对流扩散方程 的四阶隐式紧致差分格式;然后采用Richardson外推技术外推一次,得到了三维定常对流扩散方程具有六阶精度 的数值解;最后通过数值实验验证了该方法的高阶精度及有效性.     

三维流动时间相关法数值计算

本文系研究采用显式差分方程时间相关法求解三维可压缩湍流的数值计算。它可应用于求解瞬态及准稳态流动。本方法具有程序编制简易和占用计算机内存少的优点，尤其后者对三维流动的求解是至关主要的。文中述及所采用差分格式的具体型式，推荐采用具有守恒和输运性质的第二迎风差分格式(亦称第二上风差分格式)作为对流项的差分格式。并对计算程序及其某些专门技术作了介绍。作为实际应用的示例，简示了求解四角喷燃锅炉炉膛的瞬态冷炉空气动力场的计算流态。     

求解抛物型方程具较高精度的半显差分格式

本文用组合差商法在乘积型差商空间中对一维抛物型方程初边值问题构造了一个半显差分格式,格式的截断误差为O(τ2 h3),稳定性条件是0相似文献   

对流热过程数值计算稳定性关系新探讨（Ⅱ）——一维平流差分方程？…

试图探讨数值计算中数据分布形态的随机特性对数值稳定性的影响,针对ＦＴＣＳ,Ｌｅａｐｆｒｏｇ及隐式差分三钟一维平流差分格式提出了耗散熵产的统计分析模型。对于ＦＴＣＳ及隐式差分格式,分析结果与Ｖｏｎ－Ｎｅｕｍａｎｎ方法分析结果完全一致,而对Ｌｅａｐｆｏｒｇ差分格式,分析结果是无条件中性稳定的,与Ｖｏｎ－Ｎｅｕｍａｎｎ法的分析结果－有条件中性稳定,有一定差别,前人一些实际运算的确显示了数据分布的某些随机     

一种新的对流（扩散）方程式的差分格式

本文通过分析研究，提出了一种新的差分格式。结果表明该方法有较高精度和稳定性，且可以防止因差分格式而产生的振动解和负浓度等问题。     

二维椭圆问题的经济外推瀑布多重网格法

针对二维椭圆问题,首先提出九点紧致中心差分(NCCD)格式,并讨论该格式的截断误差.接着,提出了 基于NCCD格式下的经济外推瀑布多重网格(EEXCMG)法,其中使用新外推公式和三次多项式插值算子给相邻 细网格层提供初始值,并在各网格层上采用经济的磨光策略.数值实验验证了NCCD格式的四阶精度和EEXCMG 法的有效性.     

一类非线性抛物型方程的有限差分格式

对一类非线性抛物型方程初边值问题建立了一个二阶差分格式,证明了差分格式解的存在唯一性、关于初值的无条件稳定性和在L∞范数下,关于时间步长和空间步长的二阶收敛性,最后给出的数值算例验证了理论结果。     

对流热过程数值计算稳定性关系新探讨(Ⅱ)──一维平流差分方程的耗散熵产统计分析

试图探讨数值计算中数据分布形态的随机特性对数值稳定性的影响，针对ＦＴＣＳ，Ｌｅａｐｆｒｏｇ及隐式差分三种一维平流差分格式提出了耗散熵产的统计分析模型．对于ＦＴＣＳ及隐式差分格式，分析结果与Ｖｏｎ－Ｎｅｕｍａｎｎ方法分析结果完全一致；而对Ｌｅａｐｆｒｏｇ差分格式，分析结果是无条件中性稳定的，与Ｖｏｎ－Ｎｅｕｍａｎｎ法的分析结果有条件中性稳定，有一定差别．前人一些实际运算的确显示了数据分布的某些随机变化特性，进一步说明了统计分析的价值．     

二点差分格式对瞬态温度场求解精度的影响

对二点差分格式的精度作理论分析和有限元计算 ,得出 C- N差分格式在所有二点差分格式中 ,解的精度最高 ,但其振荡性对解的精度的影响仍然存在 ,尤其是时间步长较长时影响更加明显 .     

QUICK格式与中心差分格式在土壤水盐运移数值模拟中的适用性分析

中心差分格式选用粗网格离散土壤水盐运移方程中的对流项时,数值解容易发生数值振荡.采用一种三阶精度的离散格式———QUICK格式可以有效地降低数值振荡这一“伪物理”现象.引用几个数值模型,通过与解析解的比较说明了QUICK格式对提高模拟结果准确性具有较好的作用,为分析一维土壤水分垂直运动问题离散格式的稳定性提供科学依据.     

一类半线性变系数抛物型方程的二阶差分格式

本文对一类半线性变系数抛物型方程初边值问题建立了一个二阶差分格式,证明了差分格式解的存在唯一性、关于初值的无条件稳定性和在L∞范数下阶数为O(2τ+h2)的收敛性,最后给出的数值算例验证了理论结果。     

四阶抛物型方程基于子域精细积分方法的五次非多项式样条解

基于子域精细积分理论,利用五次非多项式样条函数关系式,给出了一个求解四阶抛物型方程周期初值的含参数α0的无条件稳定的差分格式.该格式为2层十点的隐格式.随后通过稳定性分析和误差分析,从理论上说明该格式是无条件稳定的,其局部截断误差为O(α(Δt)+(Δt)2+(Δx)6),其中Δt、Δx分别为时间步长和空间步长.结果表明,本文构造的格式是有效且实用的.