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一维对流扩散方程格子Boltzmann方法的构造与分析。 (英语) Zbl 1305.76081号

摘要:为了求解一维(线性)对流扩散方程,我们构造并分析了两个基于D1Q2晶格的LBM格式。通过证明一维对流扩散方程是离散速度动力学系统的流体极限,我们得到了这些LBM格式。然后,我们证明了在周期情况下,这些LBM格式等价于一个名为LFCCDF格式的有限差分格式。这使我们能够首先证明这些格式的收敛性,并在具有不同边界条件的一维扩散方程的情况下,获得任意时间步长的离散最大值原理。其次,这使我们能够获得Du-Fort-Frankel格式对于第一次迭代的特定选择的大多数结果。我们还强调,这些LBM格式可以应用于(线性)平流方程,并且在经典CFL条件下,我们得到了(L^ infty)的稳定性结果。此外,通过对这些LBM格式提出概率解释,我们还获得了接近一维(线性)扩散方程的Monte-Carlo算法。最后,我们给出了证明这些结果的数值应用。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等
35问题35 与流体力学相关的PDE
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
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全文: 内政部 哈尔

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