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