کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10226393 1701268 2019 33 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A semi-Lagrangian approach for numerical simulation of coupled Burgers' equations
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد نیمه لاگرانژ برای شبیه سازی عددی معادلات برگر استفاده شده
ترجمه چکیده
در این مطالعه، ما یک روش عددی برای حل معادلات برگر با استفاده از روش نیمه لاگرانژ عقب مانده داریم. مشکل اصلی مربوط به روش نیمه لاگرانژ عقب مانده برای این مشکل، درمان غیر خطی در معادله واکنش دیفرانسیل است، که ضرایب واکنش واکنش آنها از لحاظ مشتقات جزئی متصل است. برای رسیدگی به این مشکل، از یک تکنولوژی استخراج استفاده می کنیم که غیر خطی را به دو مسئله ارزش مرزی خطی انتشار واکنش خطی تقسیم می کند. در روش پیشنهاد نیمه لاگرانژ عقب مانده، ما از تفاوت های محدودی چهارم برای تخفیف مشکلات مرزی دیفرانسیل واکنش استفاده می کنیم و به اصطلاح روش اصلاح خطا برای حل مشکلات ارزش اولیه بسیار غیر خطی استفاده می کنیم. الگوریتم کلی ما به طور کامل تکرار و محاسباتی کارآمد است. ما دقت عددی و کارایی روش فعلی را با مقایسه نتایج عددی ما با راه حل های تحلیلی و سایر راه حل های عددی مبتنی بر روش های موجود جایگزین نشان می دهیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
In this study, we develop a numerical method for solving the coupled viscous Burgers' equations based on a backward semi-Lagrangian method. The main difficulty associated with the backward semi-Lagrangian method for this problem is treating the nonlinearity in the diffusion-reaction equation, whose reaction coefficients are given in terms of coupled partial derivatives. To handle this difficulty, we use an extrapolation technique which splits the nonlinearity into two linear diffusion-reaction boundary value problems. In the proposed backward semi-Lagrangian method, we use fourth-order finite differences to discretize the diffusion-reaction boundary value problems and employ the so-called error correction method to solve the highly nonlinear initial value problems. Our overall algorithm is completely iteration-free and computationally efficient. We demonstrate the numerical accuracy and efficiency of the present method by comparing our numerical results with analytical solutions and other numerical solutions based on alternative existing methods.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation - Volume 69, April 2019, Pages 31-44
نویسندگان
, , ,