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

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2006, том 46, номер 1, страницы 52–76 (Mi zvmmf533)

Эта публикация цитируется в 15 статьях

Сеточная аппроксимация сингулярно возмущенных параболических уравнений конвекции-диффузии с кусочно-гладким начальным условием

Г. И. Шишкин

620219 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 16, ИММ УрО РАН

Аннотация: Рассматривается на отрезке краевая задача для параболического уравнения конвекции-диффузии. Старшая производная уравнения содержит параметр $\varepsilon$, принимающий произвольные значения из полуинтервала (0, 1]. Производная первого порядка начальной функции терпит разрыв I рода в точке $x_0$. При малых значениях параметра $\varepsilon$ в окрестности части границы, через которую конвективный поток покидает область, и в окрестности характеристики предельного уравнения, выходящей из точки $(x_0,0)$, возникают, соответственно, пограничный и переходный (движущийся во времени) слои с характерными масштабами $\varepsilon$ и $\varepsilon^{1/2}$. С использованием метода специальных сеток, сгущающихся в окрестности пограничного слоя, и метода аддитивного выделения особенности типа переходного слоя строятся специальные разностные схемы, позволяющие аппроксимировать $\varepsilon$-равномерно решение краевой задачи на всем множестве $\bar G$, а также диффузионный поток (произведение $\varepsilon(\partial/\partial x)u(x,t))$ на множестве $\bar G^*=\bar G\setminus\{(x_0,0)\}$ и производную $(\partial/\partial x)u(x,t))$ на этом же множестве, но вне $m$-окрестности пограничного слоя. Исследуется также аппроксимация производных $\varepsilon(\partial^2/\partial x^2)u(x,t))$, $(d/dt)u(x, t)$ на множестве $\bar G^*$. Библ. 21.

Ключевые слова: сингулярно возмущенная краевая задача, параболическое уравнение конвекции-диффузии, кусочно-гладкое начальное условие, разностная аппроксимация, сходимость, специальные сетки, аддитивное выделение особенности.

УДК: 519.633

Поступила в редакцию: 23.08.2005


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2006, 46:1, 49–72

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024