阿法夫·布哈拉古纳;努尔·塞卢拉 对流扩散分数阶反扩散方程的局部间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 1447.65070号 申请。数字。数学。 148, 61-78 (2020). 摘要:本文考虑求解具有对流扩散项和反扩散分数阶算子的含时偏微分方程的间断Galerkin方法。这些方程由两个不同的应用驱动:沙丘形态动力学模型和信号滤波模型。研究这些数值格式的关键是将反扩散算子分解为奇异和非奇异积分表示。然后将问题表示为一个低阶微分方程组,并针对这些方程提出了局部间断Galerkin方法。我们证明了线性方程组的非线性稳定性估计和最优收敛阶(mathcal{O}({Delta}x^{k+1}),以及非线性问题的(mathcal{0}(}Delta}x ^{k+frac{1}{2}})的收敛阶。最后,通过数值实验说明了这两种应用中解的定性行为,并验证了我们的收敛结果。 引用于7文件 MSC公司: 65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性 65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界 35兰特 分数阶偏微分方程 26A33飞机 分数导数和积分 关键词:对流扩散;分数反扩散;局部间断Galerkin方法;稳定性;汇聚;数值模拟 软件:FODE公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Bouharguane}和\textit{N.Seloula},应用。数字。数学。148、61-78(2020年;Zbl 1447.65070) 全文: 内政部 参考文献: [1] Abolenen,T。;El-Hawary,H.M.,线性化分数阶Cahn-Hilliard方程的高阶节点间断Galerkin方法,计算。数学。申请。,73(2017)·Zbl 1412.65132号 [2] 艾哈迈迪尼亚,M。;佐治亚州萨法里。;Fouladi,S.,时空分数阶对流扩散方程的局部间断Galerkin方法分析,BIT Numer。数学。(2018) ·Zbl 1398.65243号 [3] Alibaud,N。;阿泽拉德,P。;Isèbe,D.,沙丘形态动力学的非单调非局部守恒定律,Differ。积分方程。,23 (2010) ·Zbl 1240.86010号 [4] 阿泽拉德,P。;Bouharguane,A。;Crouzet,J.-F.,通过分形守恒定律对信号进行同时去噪和增强,Commun。非线性科学。数字。模拟。,17 (2012) ·Zbl 1246.60062号 [5] 贝当古,F。;R.汉堡。;Karlsen,K.H。;Tory,E.M.,《关于非局部守恒定律模拟沉积》,《非线性》,24(2011)·Zbl 1381.76368号 [6] 布兰丁,S。;Goatin,P.,交通流建模中非局部通量守恒定律的良好性,Numer。数学。,132(2016)·Zbl 1336.65130号 [7] Bouharguane,A.,空间分数反扩散方程的有限元方法,J.Compute。申请。数学。(2017) [8] Bouharguane,A。;Carles,R.,非局部Fowler方程的分裂方法,数学。计算。,83 (2014) ·Zbl 1286.65109号 [9] 布埃诺·奥罗维亚,A。;凯·D·。;Burrage,K.,分数维空间反应扩散方程的傅里叶谱方法,BIT Numer。数学。,54(2014年)·Zbl 1306.65265号 [10] Cifani,S。;雅各布森,E.R。;Karlsen,K.H.,分数阶退化对流扩散方程的间断Galerkin方法,BIT Numer。数学。,51 (2011) ·Zbl 1247.65128号 [11] Cockburn,B。;Mustapha,K.,分数扩散问题的可杂交不连续伽辽金方法,Numer。数学。,130 (2015) ·Zbl 1329.26013号 [12] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,含时对流扩散系统的局部间断Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,35 (1998) ·兹伯利0927.65118 [13] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,对流占优问题的Runge-Kutta间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,16 (2001) ·Zbl 1065.76135号 [14] Deng,W.,空间和时间分数阶Fokker-Planck方程的有限元方法,SIAM J.Numer。分析。,47 (2009) ·Zbl 1416.65344号 [15] 邓文华。;Hesthaven,J.S.,分数阶扩散方程的局部间断Galerkin方法,ESAIM:M2AN,47(2013)·Zbl 1282.35400号 [16] Droniou,J.,分形守恒定律的数值方法,数学。计算。,79 (2010) ·Zbl 1201.65163号 [17] 佛勒,A.C.,沙丘和鼓林,地貌。流体力学。,211 (2001) ·Zbl 1169.86305号 [18] Kouakou,K.K.J。;Lagerée,P.-Y.,《各种剪切流中易侵蚀河床的稳定性》,《欧洲物理学》。J.B,47(2005) [19] 李灿;赵珊,分数阶水波模型的有效数值格式,计算。数学。申请。,71 (2016) ·Zbl 1443.65131号 [20] 李,M。;黄,C。;Wang,N.,非线性分数阶Ginzburg-Landau方程的Galerkin有限元方法,应用。数字。数学。,118 (2017) ·Zbl 1367.65144号 [21] 马塔奇,A。;施瓦布,C。;Wihler,T.,抛物型积分微分方程的快速数值解及其在金融中的应用,SIAM J.Sci。计算。,27 (2005) ·Zbl 1098.65123号 [22] Meerschaert,M。;Tadjeran,C.,分数阶平流-扩散流方程的有限差分近似,J.Compute。申请。数学。,172 (2004) ·兹比尔1126.76346 [23] 穆斯塔法,K。;McLean,W.,分数阶扩散和波动方程的间断Galerkin方法的超收敛,SIAM J.Numer。分析。,51 (2013) ·Zbl 1267.26005号 [24] F.萨法里。;Chen,W.,多项时间分数阶混合扩散波方程的改进奇异边界法和对偶互易法的耦合,计算。数学。申请。(2019) ·Zbl 1442.65238号 [25] Shen,J.,关于不可压缩Navier-Stokes方程的一种新的伪可压缩性方法,Appl。数字。数学。,21 (1996) ·Zbl 0853.76052号 [26] Vong,S。;Luy,P.,关于变系数空间分数阶扩散方程的二阶格式,应用。数字。数学。,137 (2019) ·Zbl 1419.65032号 [27] 徐,Q。;Hesthaven,J.S.,分数阶对流扩散方程的间断Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,52 (2014) ·兹比尔1297.26018 [28] Xu,Y。;Shu,C.-W.,非线性对流扩散和KdV方程的半离散局部间断Galerkin方法的误差估计,计算。方法应用。机械。工程,196(2007)·Zbl 1173.65338号 [29] 严,J。;Shu,C.-W.,高阶导数偏微分方程的局部间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,17 (2002) ·Zbl 1003.65115号 [30] 张,Q。;Shu,C.-W.,标量守恒律Runge-Kutta间断Galerkin方法光滑解的误差估计,SIAM J.Numer。分析。,42 (2004) ·Zbl 1078.65080号 [31] 郑毅。;李,C。;Zhao,Z.,关于空间分数阶对流扩散方程有限元方法的注记,计算。数学。申请。,59 (2010) ·Zbl 1189.65288号 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。