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具有卡普托导数的时空分数阶扩散-对流方程。 (英语) Zbl 1472.35283号

小结:提出了沉积现象时空分数扩散-对流方程的另一种构造方法。对于空间域和时间域,导数的阶分别被视为\(0<\β\),\(\伽马\leq 1 \)。考虑了Caputo型分数阶导数。在空间情况下,我们得到了欠阻尼、无阻尼和过阻尼情况的分数解。在时间情况下,我们表明浓度具有振幅,在渐近大时间内呈现代数衰减,并且还显示了同时进行两种导数的数值模拟。为了使方程保持系统的物理单位,有两个辅助参数(σ_x)和(σ_t)分别介绍了分数维空间分量和时间分量的存在性。报告了这些参数之间的物理关系,并根据Mittag-Lefler函数给出了时空中的解,该函数取决于参数\(β\)和\(γ\)。时空分数阶扩散-对流方程的推广表现出反常行为。

MSC公司:

35问题35 与流体力学相关的PDE
76T20型 悬架
33E12号机组 Mittag-Lefler函数及其推广
35B40码 偏微分方程解的渐近性态
26A33飞机 分数导数和积分
35升11 分数阶偏微分方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Oldham,K.B。;Spanier,J.,《分数微积分》(1974),美国纽约州纽约市:学术出版社,美国纽约市·Zbl 0428.26004号
[2] Miller,K.S。;Ross,B.,《分数微积分和分数微分方程导论》(1993),美国纽约州纽约市:John Wiley&Sons,美国纽约市·Zbl 0789.26002号
[3] Podlubny,I.,《分数阶微分方程》(1999),美国纽约州纽约市:学术出版社,美国纽约市·兹比尔0918.34010
[4] Gómez Aguilar,J.F。;Baleanu,D.,《利用分数微积分方法求解电报方程》,《罗马尼亚科学院学报a》,15,1,27-34(2014)
[5] 巴利亚努,D。;Diethelm,K。;Scalas,E。;Trujillo,J.J.,《分数微积分模型和数值方法》。分数阶微积分模型和数值方法,复杂性、非线性和混沌系列(2012),世界科学·Zbl 1248.26011号
[6] Nasrolahpour,H.,分数电动力学注释,非线性科学和数值模拟中的通信,18,9,2589-2593(2013)·Zbl 1304.78004号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2013.01.005
[7] 戈麦斯,F。;伯纳尔,J。;罗莎莱斯,J。;Cordova,T.,《生物系统描述中等效电路的建模与仿真——分数微积分方法》,《生物电阻抗杂志》,3,2-11(2012)·doi:10.5617/jeb.225
[8] Gómez-Aguilar,J.F。;Razo-Hernández,R.,《可观测分数阶微积分的物理解释:分数时间常数和瞬态响应的分析》,《墨西哥修订》,60,1,32-38(2014)
[9] Hilfer,R.,《分数微积分在物理学中的应用》(2000),新加坡:世界科学出版社,新加坡·Zbl 0998.26002号 ·doi:10.1142/9789812817747
[10] 比斯克特,J。;Compte,A.,异常扩散的电化学阻抗理论,《电分析化学杂志》,499,1,112-120(2001)·doi:10.1016/S0022-0728(00)00497-6
[11] 梅茨勒,R。;Nonnenmacher,T.F.,时空分数阶扩散和波动方程,分数阶Fokker-Planck方程和物理动机,化学物理,284,1-2,67-90(2002)·doi:10.1016/S0301-0104(02)00537-2
[12] Kosztolowicz,T。;Lewandowska,K.D.,《膜和电化学系统中的次扩散》,《物理脚本》,2009年(2009年)·Zbl 1390.60291号
[13] Goreno,R。;伊斯肯德罗夫,A。;Luchko,Y.,分数阶扩散波方程解之间的映射,分数阶微积分与应用分析,375-86(2000)·Zbl 1033.35161号
[14] Islam,M.A.,Einstein-Smoluchowski扩散方程:讨论,Physica Scripta,70,2-3120-125(2004)·Zbl 1139.82325号 ·doi:10.1088/0031-8949/70/2-3/008
[15] Peters,M.H.,结构表面附近结构大分子的Smoluchowski扩散方程,化学物理杂志,112,12,5488-5498(2000)·doi:10.1063/1.481115
[16] Ben-Avraham,D。;Havlin,S.,《分形和无序系统中的扩散和反应》(2000),英国剑桥:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 1075.82001年 ·doi:10.1017/CBO9780511605826
[17] 梅茨勒,R。;Chechkin,A.V。;Klafter,J.,《利维统计与异常运输:利维飞行与次扩散》,《复杂性与系统科学百科全书》,5218-5239(2009)
[18] 谢尔,H。;Montroll,E.W.,无定形固体中的异常渡越时间色散,物理评论B,12,62445-2477(1975)·doi:10.1103/PhysRevB.12.2455
[19] Jespersen,S。;梅茨勒,R。;Fogedby,H.C.,外力场中的Lévy飞行:langevin和分数阶Fokker-Planck方程及其解,《物理评论》E,59,3,2736-2745(1999)
[20] Mainardi,F。;卢奇科,Y。;Pagnini,G.,时空分数扩散方程的基本解,分数微积分与应用分析,4,2,153-192(2001)·Zbl 1054.35156号
[21] 梅茨勒,R。;Klafter,J.,《异常扩散的随机行走指南:分数动力学方法》,《物理报告》。物理学快报评论部分,339,1(2000)·Zbl 0984.82032号 ·doi:10.1016/S0370-1573(00)00070-3
[22] 梅茨勒,R。;Compte,A.,《广义扩散平流方案和弥散沉降:分数方法》,《物理化学杂志》B,104,16,3858-3865(2000)
[23] 刘,F。;Anh,V。;特纳,I.,空间分数阶福克普朗克方程的数值解,计算与应用数学杂志,166,1209-219(2004)·Zbl 1036.82019年
[24] Gómez-Aguilar,J.F。;罗莎莱斯·加西亚,J.J。;Bernal-Alvarado,J.J。;科尔多瓦·弗拉加,T。;Guzmán-Cabrera,R.,分数机械振荡器,墨西哥费西卡修订,58,4,348-352(2012)
[25] Haubold,H.J。;Mathai,硕士。;Saxena,R.K.,Mittag-Lefler函数及其应用,应用数学杂志,2011(2011)·Zbl 1218.33021号 ·doi:10.115/2011/298628
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