|
Метод сеток приближенного решения начально-краевых задач для обобщенных уравнений конвекции-диффузии
М. Х. Бештоков, З. В. Бештокова Институт прикладной математики и автоматизации — филиал КБНЦ РАН, Россия, 360000, Нальчик, ул. Шортанова, 89 A
Аннотация:
В прямоугольной области исследуются начально-краевые задачи для одномерных по пространству обобщенных уравнений конвекции-диффузии с оператором Бесселя и дробными производными в смысле Римана — Лиувилля и Капуто порядка $\alpha$ ($0<\alpha<1$) и с граничные условия первого и третьего рода. Уравнение конвекции-диффузии дробного порядка с оператором Бесселя возникает при переходе от трехмерного уравнения конвекции-диффузии дробного порядка к цилиндрическим (сферическим) координатам, в случае, когда решение $u=u(r)$ не зависит ни от $z$, ни от $\varphi$. Для численного решения рассматриваемых задач строятся монотонные разностные схемы второго порядка точности по параметрам сетки, аппроксимирующие эти задачи на равномерных сетках. С помощью метода энергетических неравенств для решения начально-краевых задач получены априорные оценки в дифференциальной и разностной трактовках при предположении существования регулярного решения исходной дифференциальной задачи. Из полученных априорных оценок следуют единственность и устойчивость решения по правой части и начальным данным, а также в силу линейности разностных задач сходимость решения соответствующей разностной задачи к решению исходной дифференциальной задачи со скоростью $O(h^2+\tau^2)$.
Ключевые слова:
обобщенное уравнение, уравнение конвекции-диффузии, уравнение дробного порядка, дробная производная в смысле Римана — Лиувилля, дробная производная в смысле Капуто, устойчивость и сходимость, краевые задачи, априорная оценка.
Поступила в редакцию: 01.04.2021
Образец цитирования:
М. Х. Бештоков, З. В. Бештокова, “Метод сеток приближенного решения начально-краевых задач для обобщенных уравнений конвекции-диффузии”, Владикавк. матем. журн., 23:3 (2021), 28–44
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vmj771 https://www.mathnet.ru/rus/vmj/v23/i3/p28
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 81 | PDF полного текста: | 37 | Список литературы: | 25 |
|