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二维Burgers方程和带扩散项的色散方程的并行算法

论文摘要

本文考虑了二维Burgers方程的初边值问题,研究了其有限差分方法。文中利用分数步长法将二维Burgers方程分解成两个一维方程,分两步从第n层算得第n+ 1层的值。首先,我们给出了逼近方程的两个非对称格式,在相邻的两个节点上分别使用此两个格式,构造了交替分组显式格式(AGE),并运用线性化方法证明了该格式是绝对稳定的,给出了数值实验。在(AGE)格式的基础上,我们又给出了二维Burgers方程的一种交替分段隐式格式,每段上的节点数为2p或p ( p≥3),并运用线性化方法证明了该格式是绝对稳定的,给出了数值实验。我们通过分步法降维,简化了计算,数值实验表明本文构造的两种格式具有较高的计算精度,且适合于并行计算。另外,本文还考虑了带有扩散项的色散方程的周期性初边值问题。首先,我们给出了逼近方程的一个新的差分格式和8个非对称格式,然后构造了一种适合于并行计算的交替分段差分格式,并证明了该格式是绝对稳定的,给出了数值实验。数值实验表明,本文格式具有较高的计算精度,因此,具有很好的适用性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 前人研究成果回顾
  • 1.2 本文主要研究内容
  • 第二章 二维BURGERS 方程的分步分组算法
  • 2.1 一维BURGERS 方程的AGE 格式
  • 2.2 二维BURGERS 方程的分步AGE 格式
  • 2.3 线性化稳定性分析
  • 2.4 数值实验
  • 第三章 二维BURGERS 方程的交替分段并行算法
  • 3.1 二维BURGERS 方程的分步交替分段隐式格式(ASI)
  • 3.2 线性化稳定性分析
  • 3.3 数值实验
  • 第四章 带扩散项的色散方程的一种新的交替分段差分格式
  • 4.1 交替分段差分格式的构造
  • 4.2 稳定性分析
  • 4.3 数值实验
  • 第五章 结束语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/9b5ab7b24afdcaa719c268fa.html