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采用隐式差分法求解一维对流扩散反应方程 (2011年)。

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简介:
开发了一种隐式差分数值方法,用于求解一维非稳态对流扩散反应方程。该方法首先通过指数函数的巧妙运用,将原始模型方程转化为对流扩散方程的形式,继而构建了其对应的差分格式。随后,对差分方程的系数进行了精细的处理,并利用回代技术,成功地获得了对流扩散反应方程的隐式差分格式。该格式的截断误差被证明为O(τ² + h²),并通过von Neumann方法验证了其无条件稳定性。由于在每个时间步内仅使用了三个网格点,因此可以直接采用追赶法高效地求解由此产生的差分方程。实验结果充分表明了所提出算法的实用性和有效性。

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客服
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  • 2011
    优质
    本文提出了一种求解一维对流扩散反应方程的有效隐式差分方法,并分析了该方法的稳定性与收敛性,验证了其高效性和准确性。 本段落提出了一种求解一维非稳态对流扩散反应方程的隐式差分格式方法。首先通过应用指数函数将模型方程转化为对流扩散方程,并为该转化后的方程构造了相应的差分格式。接下来,通过对系数进行处理并回代,得到了适用于原问题的隐式差分格式,其截断误差达到了O(τ^2 + h^2)级别。通过von Neumann稳定性分析证明此方法是无条件稳定的,并且由于该格式在每个时间层上仅涉及三个网格点,因此可以直接使用追赶法求解相应的差分方程。数值实验结果表明了算法的有效性。
  • Caputo型数阶-(2007)
    优质
    本文提出了一种求解Caputo型分数阶反应-扩散方程的隐式差分方法,并分析了该方法的稳定性和收敛性,为相关领域提供了有效的数值计算手段。 分数阶微分方程在许多应用科学领域比整数阶微分方程更能准确地模拟自然现象。本段落研究了分数阶反应扩散方程,将一阶时间偏导数替换为Caputo分数阶导数,并提出了一个隐式差分格式。通过能量方法证明了此差分格式的稳定性和收敛性。最后,利用数值例子展示了该差分格式的有效性。
  • 基于C++的上风格有限
    优质
    本研究运用C++编程实现了一维对流扩散方程的上风格式有限差分方法,探讨了该算法在不同条件下的数值稳定性与准确性。 求解一维对流扩散方程的有限差分方法(上风格式)C++编程实现。
  • 的有限(convection-diffusion2)
    优质
    本文探讨了利用有限差分法解决对流扩散方程的有效方法,分析了几种经典方案的优势与局限性,并提出改进策略以提高数值计算精度。 对流扩散方程的有限差分求解采用迎风格式进行空间离散,并使用向前差分格式(显示格式)处理时间离散。
  • 基于的时间数阶近似
    优质
    本文提出了一种新颖的隐式差分方案来求解时间分数阶对流扩散方程,为复杂物理现象建模提供了高效准确的方法。 本段落提出了一种时间分数阶对流扩散方程的隐式差分近似方法。通过将一阶时间导数替换为分数阶导数,我们设计了一个计算效率高的隐式差分格式,并证明了该格式的有效性。
  • NHT1d.rar_Quick__阶迎风格
    优质
    本资源提供了一维扩散与对流方程的一阶迎风格式数值解法,适用于初学者学习和研究快速模拟技术。包含源代码及说明文档。 采用中心差分、一阶迎风、混合格式和QUICK格式对一维稳态无源项的对流-扩散方程进行求解。
  • 迎风离(MATLAB)
    优质
    本项目利用MATLAB编程实现迎风离散法来解决一维和二维对流方程问题。通过这种方法可以有效地模拟对流现象,提高数值计算的稳定性和准确性。 在MATLAB中使用迎风离散格式求解对流方程的代码可以用来直接计算给定初值和边界条件下的数值解。
  • 堆中子的有限元研究(1980
    优质
    本研究专注于采用有限元方法解决二维反应堆中的中子扩散问题,探讨了该方法在核工程领域的应用及其有效性。发表于1980年。 本段落探讨了利用有限元方法求解二维稳态少群中子扩散方程的挑战,并采用Galerkin近似来寻找扩散方程的弱形式,最终得到相应的矩阵公式。在外部计算方面采用了幂迭代法,在内部计算则使用改进的Cholesky因式分解法。该研究利用FELIXC-512计算机并用Fortran IV语言编写了二维少群中子扩散程序TFEM-2D(三角分区;有限元方法二维问题)。文中还展示了本程序在处理一些简单反应堆、四区压水堆以及国际原子能机构基准堆的数值计算结果。
  • MATLAB_RAR__热传导问题_
    优质
    本资源提供了使用MATLAB解决一维热方程的隐式解法代码及文档,适用于研究与工程中的一维热传导问题求解。采用稳定的隐式差分方法进行数值模拟,适合初学者和科研人员参考学习。 标题中的“matlab.rar_matlab隐式_一维热方程_热传导 matlab_热传导 隐式_隐式差分”表明这是一个关于使用MATLAB解决一维热传导方程的实例,其中采用了隐式差分方法。一维热传导方程是描述物体内部热量传递的经典数学模型,而隐式差分法是一种数值解法,用于近似求解偏微分方程。 在描述中提到的一维热传导方程的MATLAB计算使用了隐式差分格式和追赶法进行计算。这意味着这个项目或教程将详细展示如何用MATLAB编程来解决这个问题。与显式差分相比,隐式差分方法具有更好的稳定性,特别是在处理大时间步长和高导热系数的情况时更为适用。追赶法是一种迭代技术,在这种方法中通过不断修正节点上的温度值直至达到稳定状态。 一维热传导方程通常表达为: \[ \frac{\partial u}{\partial t} = k \frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + q(x,t) \] 这里,\(u(x,t)\) 是位置 \(x\) 和时间 \(t\) 的温度值,\(k\) 代表热导率,而 \(q(x,t)\) 表示热源项。 隐式差分方法的基本思路是将偏微分方程离散化为一组代数方程,并通过迭代求解这些方程。在MATLAB中实现时,这通常涉及到矩阵操作和使用线性代数包中的函数来解决线性系统问题。 “嘉兴模拟-zhg”可能指的是具体的模拟案例或代码文件,可能是用于运行实际热传导模拟的MATLAB脚本或M文件。用户可以通过查看这些提供的具体代码了解如何设置网格、定义边界条件以及迭代求解方法。 这个压缩包包含了一个使用MATLAB隐式差分法来解决一维热传导问题的例子。通过分析和执行其中的代码,学习者可以理解隐式差分方法的基本原理,并学会在MATLAB环境中实现数值解法的方法,这对于理解和掌握热传导方程的数值求解以及提高MATLAB编程技能都非常有帮助。