×

非线性迈克尔逊-蒙特动力学下球形电池中的氧气扩散:用两种精确方法进行数学分析。 (英语) Zbl 1355.92044号

摘要:采用微分变换法(DTM)和改进的Adomian分解法(MADM)对一个描述球形电池内氧扩散伴随迈克尔逊消耗动力学的非线性模型进行了解析求解。文献数据与提出的解决方案的结果完全一致。讨论了这两种方法的优缺点,并通过CPU时间分析比较了它们的效率。

MSC公司:

92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
92立方厘米35 生理流量
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Lin,S.H.,具有非线性吸氧动力学的球形电池中的氧气扩散,J.Theor。《生物学》60(1976)449-457。
[2] McElwain,D.L.S.,《用Michaelis-Menten吸氧动力学重新检查球形细胞中的氧扩散》,J.Theor。《生物学》71(1978)255-263。
[3] Tosaka,N.和Miyake,S.,用积分方程法分析迈克尔利斯·曼顿动力学的非线性扩散问题,Bull。数学。《生物学》44(1982)841-849·Zbl 0498.92004号
[4] Hiltmann,P.和Lory,P.,《关于球形电池中的氧气扩散与Michaelis-Menten吸氧动力学》,公牛。数学。《生物学》45(1983)661-664·Zbl 0512.92008号
[5] Sod,G.A.,《利用迈克利斯·曼顿摄氧动力学对球形电池中氧扩散的数值研究》,J.Math。《生物学》24(1986)279-289·Zbl 0592.92008号
[6] Anderson,N.和Arthurs,A.M.,Michaelis-Menten动力学扩散问题的分析边界函数,Bull。数学。《生物学》47(1985)145-153·Zbl 0554.92005号
[7] Marchant,T.R.,《利用Michaelis-Menten动力学进行立方自催化:反应扩散细胞的半分析溶液》,《化学》。工程科学59(2004)3433-3440。
[8] Rashidinia,J.,Mohammadi,S.和Jalilian,S.,生理学中非线性奇异边值问题的数值解,应用。数学。计算185(2007)360-367·Zbl 1107.65334号
[9] Lima,P.M.和Morgado,M.,利用Michaelis-Menten摄取动力学对细胞内氧扩散进行数值模拟,J.Math。《化学》48(2010)145-158·Zbl 1196.92009号
[10] Simpson,M.J.和Ellery,A.J.,球形电池中氧扩散和非线性吸收的分析解决方案,应用。数学。模型36(2012)3329-3334·Zbl 1252.34031号
[11] He,J.-H.,同伦摄动法:一种新的非线性分析技术,应用。数学。计算135(2003)73-79·Zbl 1030.34013号
[12] He,J.-H.,同伦微扰技术,计算。方法。申请。机械。工程.178(1999)257-262·Zbl 0956.70017号
[13] Fatooreachi,H.和Abolghasemi,H.,通过同伦微扰法对降膜接触器内相内传质的分析解,国际数学。论坛6(2011)3315-3321·Zbl 1255.35018号
[14] He,J.-H.,变分迭代法-一些最新结果和新解释,J.Compute。申请。数学.207(2007)3-17·Zbl 1119.65049号
[15] Chang,S.-H.,应用于两点扩散问题的变分迭代法的收敛性,应用。数学。型号40(2016)6805-6810·Zbl 1471.65097号
[16] Hasseine,A.、Barhoum,Z.、Attarakih,M.和Bart,H.-J.,《采用Adomian分解和变分迭代方法的颗粒破碎方程的分析解》,《高级粉末技术》26(2015)105-112。
[17] Fatooreachi,H.和Abolghasemi,H.,降膜吸收器理论研究的变分迭代法,Natl。阿卡德。科学。Lett.38(2015)第67-70.页。
[18] 周建康,《微分变换及其在电路中的应用》(华中大学出版社,1986)。
[19] Pukhov,G.E.,《物理过程的微分变换和数学建模》(Naukova Dumka,基辅,1986)(俄语)。
[20] Biazar,J.和Eslami,M.,微分变换法电报方程的解析解,物理学。Lett.374(2010)2904-2906·Zbl 1237.35150号
[21] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,研究降液膜系统传质现象的微分变换法,奥斯汀。J.基本应用。科学5(2011)337-345·Zbl 1255.35018号
[22] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,用微分变换法计算解析拉普拉斯变换,数学。计算。模型56(2012)145-151·兹比尔1255.44001
[23] Fatooreachi,H.和Abolghasemi,H.,《改进微分变换方法:通过Adomian多项式获得非线性微分变换的新技术》,应用。数学。模型37(2013)6008-6017·Zbl 1278.65098号
[24] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,用改进的微分变换方法求解Thomas-Fermi方程的显式解析解,《物理学学报》。波兰。A125(2014)1083-1087。
[25] Fatoorehchi,H.、Abolghasemi,H和Magesh,N.,微分变换方法作为拉普拉斯变换的新计算工具,Natl。阿卡德。科学。Lett.38(2015)157-160。
[26] Hesam,S.、Nazemi,A.R.和Haghbin,A.,《用微分变换法求解福克-普朗克方程的分析解》,科学版。伊朗.19(2012)1140-1145。
[27] Kundu,B.和Lee,K.S.,《考虑所有非线性效应的湿翅片传热解析解》,《能源》41(2012)354-367。
[28] Kurnaz,A.,Oturna,G.和Kiris,M.E.,求解偏微分方程的(n)维微分变换方法,国际计算机杂志。数学82(2005)369-380·Zbl 1065.35011号
[29] Odibat,Z.M.,求解可分离核Volterra积分方程的微分变换方法,数学。计算。模型48(2008)1144-1149·Zbl 1187.45003号
[30] Odibat,Z.M.、Bertelle,C.、Aziz-Alaoui,M.A.和Duchamp,G.H.E.,《多步微分变换方法及其在非混沌或混沌系统中的应用》,计算。数学。申请59(2010)1462-1472·Zbl 1189.65170号
[31] Peng,H.-S.和Chen,C.-L.,对具有温度依赖热导率的环形翅片的混合微分变换和有限差分方法,《国际传热杂志》54(2011)2427-2433·Zbl 1217.80078号
[32] Ravi Kanth,A.S.V.和Aruna,K.,解线性和非线性Klein-Gordon方程的微分变换方法,计算。物理学。Comm.180(2009)708-711·Zbl 1198.81038号
[33] Ravi Kanth,A.S.V.和Aruna,K.,求解线性和非线性薛定谔方程的二维微分变换方法,混沌(,)孤子分形41(2009)2277-2281·Zbl 1198.81089号
[34] Ghafarian,M.和Ariaei,A.,使用微分变换法对弹性互连旋转锥形Timoshenko梁系统进行自由振动分析,国际期刊-机械。科学版107(2016)93-109。
[35] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,《拉普拉斯变换反演的无积分方法:过程控制分析和设计的有用工具》,《化学》。工程委员会2003(2016)822-830。
[36] Wattanasakulpong,N.和Charoensuk,J.,采用微分变换法的FGM阶梯梁的振动特性,Meccanica50(2015)1089-1101。
[37] Abdulkawi,M.,用微分变换法求解第一类Cauchy型奇异积分方程,应用。数学。模型39(2015)2107-2118·Zbl 1443.65437号
[38] Umavathi,J.C.和Shekar,M.,使用DTM,可变粘度和导热系数对垂直通道中粘性流体自由对流流动的综合影响,Meccanica51(2016)71-86·Zbl 1332.76054号
[39] Adomian,G.,《非线性偏微分方程的新方法》,J.Math。分析。申请102(1984)402-434·兹伯利0554.60065
[40] Adomian,G.,《非线性方程分解方法和一些最新结果的回顾》,数学。计算。模型13(1990)17-43·Zbl 0713.65051号
[41] Bougoffa,L.,《关于吸氧模型的解》,《国际生物数学杂志》7(2014)1450061·兹比尔1309.65087
[42] Rach,R.、Wazwaz,A.-M.和Duan,J.-S.,《利用非线性吸氧动力学对球形电池中氧扩散16的可靠分析》,《国际生物数学杂志》7(2014)1450020·Zbl 1330.92037号
[43] Rathod,V.P.和Devindrappa,L.,传热对Bingham流体通过通道中多孔介质的蠕动MHD流动的影响,《国际生物数学杂志》7(2014)1450060·Zbl 1322.76069号
[44] Abbasbandy,S.,用改进的Adomian分解法改进非线性方程的Newton-Raphson方法,应用。数学。计算145(2003)887-893·Zbl 1032.65048号
[45] Abbasbandy,S.,通过修改的Adomian分解方法对非线性方程组的扩展牛顿法,应用。数学。计算170(2005)648-656·Zbl 1082.65531号
[46] Abbasbandy,S.,用Adomian分解法对Blasius方程进行数值求解,并与同伦摄动法进行比较,混沌孤子分形31(2007)257-260。
[47] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,Adomian分解法研究层流作用下水平平板的质量传递,Adv.Nat.Appl。科学5(2011)26-33。
[48] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,Adomian分解法研究湿壁柱内的传质,澳大利亚。J.基本应用。科学5(2011)1109-1115。
[49] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,《控制玻璃转变现象的微分方程的更现实方法》,金属间化合物32(2013)35-38。
[50] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,基于Adomian分解法近似多组分精馏塔的最小回流比,J.台湾化学研究所。工程45(2014)880-886。
[51] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,《关于通过Adomian分解计算矩阵的实特征值》,J.埃及数学。Soc.22(2014)6-10·Zbl 1291.15021号
[52] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,通过矩阵代数和Adomian分解方法寻找多项式的所有实数根,埃及数学杂志。Soc.22(2014)524-528·Zbl 1302.65128号
[53] Fatoorehchi,H.、Abolghasemi,H和Rach,R.,《预测天然气压缩系数的Hankinson-Tomas-Phillips关联的精确显式》,《石油科学杂志》。工程117(2014)46-53。
[54] Fatoorehchi,H.、Rach,R.、Tavakoli,O.和Abolghasemi,H,《求解超临界流体五次状态方程的有效数值格式》,《化学》。工程委员会.202(2015)402-407。
[55] Fatoorehchi,H.、Abolghasemi,H.,Rach,R.和Assar,M.,通过Hall-Yarborough状态方程计算天然气压缩因子的改进算法,加拿大化学杂志。工程92(2014)2211-2217。
[56] Khader,M.M.和Sweilam,N.H.,奇摄动BVP估计MEMS电容式话筒中的振膜偏转:ADM的应用,Appl。数学。计算281(2016)214-222·兹比尔1410.74089
[57] Adair,D.和Jaeger,M.,使用Adomian分解方法模拟离心加劲锥形旋转梁,应用。数学。模型40(2016)3230-3241·Zbl 1452.74060号
[58] Khan,U.、Ahmed,N.和Mohyud-Din,S.T.、Soret和Dufour对汇流和分流通道中流动的化学反应影响,航空航天科学。技术.49(2016)135-143。
[59] Fatoorehchi,H.、Abolghasemi,H和Rach,R.,通过Michaelis-Menten型非线性的Adomian分解进行等温闪蒸计算的新参数算法,《流体相平衡》,395(2015)44-50。
[60] Fatoorehchi,H.、Abolghasemi,H和Zarghami,R.,一般非线性电阻-非线性电容电路模型的分析近似解,应用。数学。型号39(2015)6021-6031·Zbl 1443.94006号
[61] Fatoorehchi,H.、Zarghami,R.、Abolghasemi,H和Rach,R.,使用递归定量分析方法控制铈催化Belousov-Zhabotinsky反应中的混沌,混沌孤子分形76(2015)121-129·Zbl 1352.93053号
[62] Fatoorehchi,H.、Gutman,I.和Abolghasemi,H,《计算共轭分子循环能量效应的组合技术》,J.Math。《化学》53(2015)1113-1125·Zbl 1317.92077号
[63] Kundu,B.,《预测静态蒸汽冷凝作用下销片性能和最佳尺寸的近似分析方法》,《国际制冷杂志》32(2009)1657-1671。
[64] Kundu,B.和Wongwises,S.,《变导热系数和传热系数对流辐射矩形板翅片的分解分析》,J.Franklin Inst.349(2012)966-984·Zbl 1296.80007
[65] Siddiqui,A.M.、Hameed,M.、Siddique,B.M.和Ghori,Q.K.,《Adomian分解方法在研究三颗粒流体平行平板流动中的应用》,Commun。非线性科学。数字。模拟15(2010)2388-2399·Zbl 1222.76079号
[66] Rach,R.和Duan,J.-S.,Adomian和渐近分解方法的近场和远场近似,应用。数学。计算217(2011)5910-5922·Zbl 1209.65071号
[67] Bougoffa,L.,Rach,R.C.和Wazwaz,A.-M.,解决Lotka-von-Foerster模型的非局部初边值问题,应用。数学。计算225(2013)7-15·Zbl 1334.65178号
[68] Adomian,G.,解决物理学前沿问题\(:\)分解方法(Kluwer学术出版社,1994年)·Zbl 0802.65122号
[69] Babolian,E.和Javadi,Sh.,计算Adomian多项式的新方法,应用。数学。计算153(2004)253-259·Zbl 1055.65068号
[70] Duan,J.-S.,Adomian多项式的递归三角形,应用。数学。计算216(2010)1235-1241·Zbl 1190.65031号
[71] Fatoorehchi,H.和Abolghasemi,H.,《利用MATLAB计算Adomian多项式》,J.Appl。计算。科学。数学5(2011)85-88。
[72] Rach,R.,Adomian多项式的新定义,Kybernetes37(2008)910-955·Zbl 1176.33023号
[73] Wazwaz,A.-M.,一种计算非线性算子Adomian多项式的新算法,应用。数学。计算111(2000)3-51。
[74] Hasan,Y.Q.和Zhu,L.M.,用改进的Adomian分解法求解高阶常微分方程奇异边值问题,Commun。非线性科学。数字。模拟14(2009)2592-2596·Zbl 1221.65203号
[75] Kumar,M.和Singh,N.,用于解决各种物理问题中出现的奇异边值问题的修正Adomian分解方法和计算机实现,Comput。化学。工程34(2010)1750-1760。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。