RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки» // Архив

Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2023, том 27, номер 3, страницы 407–426 (Mi vsgtu2014)

Дифференциальные уравнения и математическая физика

Устойчивость и сходимость локально-одномерной схемы А. А. Самарского, аппроксимирующей многомерное интегро-дифференциальное уравнение конвекции-диффузии с неоднородными граничными условиями первого рода

З. В. Бештокова

Институт прикладной математики и автоматизации КБНЦ РАН, г. Нальчик, 360000, Россия

Аннотация: Изучена первая начально-краевая задача для многомерного (по пространственным переменным) интегро-дифференциального уравнения конвекции-диффузии. Для приближенного решения поставленной задачи предложена локально-одномерная схема А. А. Самарского с порядком аппроксимации $O(h^2+\tau)$. Исследование единственности и устойчивости решения проводится с помощью метода энергетических неравенств. Получены априорные оценки решения локально-одномерной разностной схемы, откуда следуют единственность решения, непрерывная и равномерная зависимость решения от входных данных, а также сходимость решения схемы к решению исходной дифференциальной задачи со скоростью, равной порядку аппроксимации разностной схемы. Для двумерной задачи построен алгоритм численного решения, проведены численные расчеты тестовых примеров, иллюстрирующие полученные в работе теоретические результаты.

Ключевые слова: уравнение конвекции-диффузии, первая начально-краевая задача, нелокальный источник, многомерная задача, разностные схемы, априорная оценка, устойчивость и сходимость.

УДК: 519.642

MSC: 45K05, 65N12

Получение: 26 апреля 2023 г.
Исправление: 23 августа 2023 г.
Принятие: 19 сентября 2023 г.
Публикация онлайн: 28 сентября 2023 г.

DOI: 10.14498/vsgtu2014



© МИАН, 2024