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生物传感器计算建模的有限差分格式的进一步比较。 (英语) Zbl 1300.93031号

摘要:对含有酶的薄层内的反应扩散系统进行了模拟,该薄层由周围电解质中的底物供给。化学项是非线性迈克尔逊型,需要牛顿迭代等方法求解。结果表明,用线性化形式近似这些系统中的非线性化学项会降低精度,并且在二阶方法(如Crank-Nicolson)的情况下,会将全局误差阶从(O(δT^2)降低到(O(△T))。有无线性化的向后隐式一阶方法和有线性化的Crank-Nicolson都是O(delta T),并且性能非常相似,对于给定的精度目标,需要比有外推和Crank-Nicolson的向后隐法多几个数量级的CPU时间,均采用牛顿迭代法处理非线性。稳态计算符合预期,趋向于极限情况的已知解。Crank-Nicolson方法在外层边界附近显示出一些浓度振荡,但这不会传播到电极的内边界。反向隐式方法不会导致这种振荡,如果对浓度曲线感兴趣,则可能会优先考虑。

MSC公司:

93A30型 系统数学建模(MSC2010)
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
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
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