Эта публикация цитируется в
3 статьях
Разностная схема для сингулярно возмущенного параболического уравнения конвекции–диффузии при наличии возмущений
Г. И. Шишкин 230990 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 16, ИММ УрО РАН
Аннотация:
Рассматривается начально-краевая задача для сингулярно возмущенного параболического уравнения конвекции-диффузии с возмущающим параметром
$\varepsilon, \varepsilon\in(0, 1]$, при старшей производной и исследуются устойчивость стандартной разностной схемы, строящейся на основе монотонных аппроксимаций задачи на равномерной сетке, а также поведение сеточных решений при наличии возмущений. Такая схема с ростом числа сеточных узлов не сходится
$\varepsilon$-равномерно в равномерной норме. В том случае, когда решение разностной схемы сходится, а именно, при условии
$N^{-1}\ll\varepsilon$,
$N_0^{-1}\ll1$,
$N$ и
$N_0$ — число сеточных интервалов сеток по
$x$ и
$t$ соответственно, схема не является
$\varepsilon$-равномерно хорошо обусловленной и устойчивой к возмущениям данных сеточной задачи и компьютерным возмущениям.
Для стандартной разностной схемы при наличии возмущений данных сеточной задачи и/или компьютерных возмущений, получены условия, налагаемые на “параметры” разностной схемы и компьютера (определяемые величиной параметра
$\varepsilon$, величинами
$N$,
$N_0$, а также допустимыми возмущениями данных сеточной задачи и допустимыми компьютерными возмущениями), обеспечивающие сходимость возмущенных решений. Получены также условия, при которых скорость сходимости возмущенного численного решения по порядку такая же, как у решения стандартной разностной схемы при отсутствии возмущений. Библ. 24.
Ключевые слова:
сингулярно возмущенная начально-краевая задача, параболическое уравнение конвекции-диффузии, пограничный слой, стандартная разностная схема на равномерных сетках, возмущения данных сеточной задачи, компьютерные возмущения при вычислениях, равномерная норма, устойчивость схемы к возмущениям, обусловленность схемы,
компьютерная разностная схема.
УДК:
519.633
MSC: Primary
65M06; Secondary
65M12,
65M50 Поступила в редакцию: 07.04.2015
DOI:
10.7868/S0044466915110174