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昆都、斯奈哈斯;科利·戈沙尔

非局部性对湍流中非定常非平衡输沙的影响：一项使用分数发散的空间分数ADE的研究。 （英语） Zbl 1481.76126号

申请。数学。建模 96, 617-644 (2021).
小结：本研究旨在建立一个数学模型，用于描述非定常非平衡条件下非局部混合效应下明渠紊流中悬浮泥沙颗粒的垂直分布。考虑到泥沙的空间非局部输运是由于湍流爆发引起的，其中颗粒的跳跃高度不限于经典湍流理论所描述的小距离，而是可以跳跃到任何高度。考虑到这一事实，与以前的研究人员使用Rouse方程、Hunt方程或传统的对流扩散方程作为控制方程不同，本研究使用分数阶对流扩散方程（fADE）其中，局部扩散通量的空间分数导数用于计算非局部性的影响。分数阶导数在Caputo意义下被考虑，分数阶导数的阶（α）对应于值为（1）的（α）阶Lévy稳定分布。边界条件和泥沙扩散率非线性模型中都考虑了非局部效应。考虑了四种类型的泥沙扩散率，它们是广义非线性模型，具有广泛的适用性。用切比雪夫配置法和欧拉反向法求解fADE以及边界和初始条件。所提出的方法是无条件收敛的，并且比以前在类似研究中使用的其他方法收敛得更快。研究了非局部混合对瞬态和底部浓度分布的影响。利用现有的试验数据对所提出的模型在稳定和非稳定条件下的泥沙分布进行了验证，对于所有泥沙扩散系数的选择都获得了满意的结果。具有非局部效应的瞬态和底部浓度变化在物理上是合理的。验证结果表明，该模型可用于描述实际情况下非定常和定常湍流的垂直浓度分布。

MSC公司：

76F99型 湍流
35问题35 与流体力学相关的PDE
76T20型 悬架

关键词：

分数阶对流扩散方程;悬浮液浓度分布;非定常湍流;第一类切比雪夫多项式;切比雪夫配点法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Kundu}和\textit{K.Ghoshal}，应用。数学。型号96，617--644（2021；Zbl 1481.76126）
全文： 内政部

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