Эта публикация цитируется в
2 статьях
Дифференциальные уравнения и математическая физика
Сходимость приближенных решений ядром теплопроводности для уравнения переноса-диффузии в полуплоскости
М. Аоуаоудаa,
А. Аядиa,
Х. Фужита Яшимаb a Университет им. Л. Бен Мхиди, г. Оум-эл-Буаги,
04000, Алжир
b Высшая нормальная школа им. А. Джебар, г. Константина,
25000, Алжир
Аннотация:
Рассматривается уравнение параболического типа (уравнение переноса-диффузии), которое используется, например, в задачах распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе или водной среде. Имеется нескольких классических методов решения этого параболического уравнения, но также хорошо известно и вероятностное представление решения уравнения переноса-диффузии. Поскольку плотность распределения винеровского процесса соответствует ядру уравнения теплопроводности, с использованием ядра теплопроводности и оператора переноса на каждом шаге дискретизации времени можно построить приближенные решения уравнения переноса-диффузии в
$ \mathbb{R}^d $. В предыдущих работах была доказана равномерная сходимость этих приближенных решений к функции, удовлетворяющей уравнению переноса-диффузии и начальному условию. Так как эти приближенные решения определяются только интегральным оператором и оператором переноса, доказательство их сходимости проводится без использования вероятностных понятий. В данной работе рассматривается уравнение переноса-диффузии в полуплоскости
$ \mathbb{R}^2_+ $ с граничным условием на
$ \{ x_2 = 0 \}$ и доказывается сходимость приближенных решений, построенных ядром теплопроводности и оператором переноса, к функции, удовлетворяющей уравнению переноса-диффузии в
$ \mathbb{R}^2_{+} $, начальному и граничному условиям. Для получения этого результата используется метод нечетного продолжения заданных в
$ \mathbb{R}^2_{+} $ функций на
$ \mathbb{R}^2 $, поэтому применяются технические приемы предыдущих работ для задач в
$ \mathbb{R}^d $. Тем не менее из-за наличия граничного условия остается проблема гладкости приближенных решений, для разрешения которой получаются оценки для производных приближенных решений, на которые влияют особенные данные на
$ \{ x_2 = 0 \}$.
Ключевые слова:
уравнение переноса-диффузии, приближенное решение, ядро теплопроводности.
УДК:
517.956.4
MSC: 35K20,
35K58,
35K08 Получение: 26 августа 2021 г.Исправление: 5 мая 2022 г.Принятие: 23 мая 2022 г.Публикация онлайн: 1 июня 2022 г.
DOI:
10.14498/vsgtu1881