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
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.