Научная статья на тему 'Повышение точности разностных решений уравнения конвекции-диффузии методом экстраполяции Ричардсона'

Повышение точности разностных решений уравнения конвекции-диффузии методом экстраполяции Ричардсона Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
109
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — В. В. Шайдуров, Л. В. Гилева

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Повышение точности разностных решений уравнения конвекции-диффузии методом экстраполяции Ричардсона»

24

Секция l

Список литературы

1. Шишкин Г. И. Сеточные аппроксимации сингулярно возмущенных эллиптических и параболических уравнений. Екатеринбург: УрО РАН, 1992.

2. Shishkin G. I., Shishkina L. P. Difference Methods for Singular Perturbation Problems. Chapman & Hall/CRC Monographs and Surveys in Pure and Applied Mathematics, V. 140. Boca Raton: CRC Press, 2009.

3. Шишкин Г. И., Целищева И. В. Параллельные методы решения сингулярно возмущенных краевых задач для эллиптических уравнений // Математическое моделирование. 1996. Т. 8, № 3. С. 111-127.

4. Целищева И. В., Шишкин Г. И. Разработка надежного численного метода решения краевой задачи Дирихле для сингулярно возмущенного эллиптического уравнения реакции-диффузии в двусвязной области // Труды Международной конференции "Марчуковские научные чтения - 2017" [Электрон. ресурс]. Новосибирск: Ин-т вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 2017. С. 961-967.

Повышение точности разностных решений уравнения конвекции-диффузии методом экстраполяции Ричардсона

В. В. Шайдуров1,2, Л. В. Гилева1,2

1Институт вычислительного моделирования СО РАН 2Сибирский федеральный университет Email: shaidurov04@mail.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10037

Экстраполяция Ричардсона - это прием, который позволяет достичь более высокую точность численного решения путем комбинации решений стандартных разностных схем с более низкой точностью [1, 2]. В докладе мы рассмотрим экстраполяцию Ричардсона на пространственно-временшй сетке для уравнения конвекции-диффузии. В ранее применяемых монотонных разностных схемах использовалось переключение шаблона при изменении направления конвекции для обеспечения устойчивости. Это вызывало скачок в погрешности аппроксимации, что мешало применению экстраполяции Ричардсона. Нами построены монотонные разностные схемы без скачка в погрешности аппроксимации, обладающие первым порядком точности по времени и вторым порядком точности по пространству. При наличии достаточной гладкости данных задачи и искомого решения обосновано повышение точности комбинации численных решений этих разностных схем на несколько порядков. Увеличение порядка точности иллюстрируется численными экспериментами.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 20-01-00090).

Список литературы

1. Марчук Г. И., Шайдуров В. В. Повышение точности решений разностных схем. М.: Наука, 1979.

2. Marchuk G. I., Shaidurov V. V Difference methods and their extrapolations. Springer: New York, 1983.

Полулагранжева аппроксимация и метод конечных элементов для решения уравнений Навье -Стокса вязкого теплопроводного газа

В. В. Шайдуров, М. В. Якубович

Институт вычислительного моделирования СО РАН Email: yakubovich@icm.krasn.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10038

В работе предлагается алгоритм численного решения уравнений Навье - Стокса вязкого теплопроводного газа, записанных для выполнения законов сохранения массы и полной энергии. Для аппроксимации конвективной части уравнений используется полулагранжев подход. Дискретизация по пространству остальных слагаемых уравнений на каждом слое по времени осуществляется методом конечных элементов с кусочно-билинейными базисными функциями и применением простых квадратурных формул [1]. Построенная разностная схема имеет первый порядок точности по времени и пространству. Численный эксперимент подтверждает устойчивость схемы и первый порядок сходимости численного решения [2].

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 20-01-00090).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.