RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2024, том 64, номер 11, страницы 2019–2045 (Mi zvmmf11862)

Общие численные методы

Численно-аналитический метод для нелинейных уравнений типа Колмогорова–Петровского–Пискунова

С. И. Безродных, С. В. Пикулин

Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, г. Москва

Аннотация: Рассматривается вопрос об эффективном решении основных начально-краевых задач для пространственно одномерных нелинейных уравнений параболического типа, описывающих реакционно-диффузионные процессы. К таким уравнениям относятся уравнения Колмогорова–Петровского–Пискунова и Бюргерса. Для этих задач в работе предложен численно-аналитический метод, основанный на неявной дискретизации дифференциального оператора в сочетании с явной экстраполяцией Адамса–Бэшфорта для нелинейного члена уравнения. При этом для решения последовательности возникающих линейных задач разработан новый эффективный алгоритм, опирающийся на аналитические представления с использованием явного вида фундаментальной системы решений. Эффективность разработанного метода и его преимущества по сравнению с некоторыми традиционными алгоритмами продемонстрирована для ряда сложных модельных примеров.
Библ. 70. Фиг. 13.

Ключевые слова: нелинейные параболические уравнения типа реакция-диффузия-адвекция, уравнение Колмогорова–Петровского–Пискунова, уравнение Бюргерса, сингулярное возмущение, эффективные численно-аналитические методы.

УДК: 519.633

Поступила в редакцию: 15.05.2024
Исправленный вариант: 15.05.2024
Принята в печать: 26.07.2024

DOI: 10.31857/S0044466924110027


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2024, 64:11, 2484–2509

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2025