关键词:
对流扩散特征值问题
局部间断有限元方法
先验误差
后验误差
自适应计算
摘要:
对流扩散方程在许多领域都有着广泛的应用,描述了流体的流动、热传播、地下水运输、大气污染等自然现象,由于对流扩散方程在求解时一般都不能够得到精确的解,所以研究其对高效和稳定的数值解法以及其误差估计是存在一定实际应用价值的。对流扩散特征值问题的数值方法是现在许多科学技术人员的重点研究方向。一般情况下方程中的扩散项在物理过程中起着主导作用,采用标准的有限差分方法以及有限元方法进行求解就可以得到很好的数值结果,如果是对流项变成了主导位置,即对流的影响远大于扩散的影响,这会使得在数值求解过程中增加了许多的难点,如数值震荡,数值的过度扩散等问题。
局部间断有限元方法相比于传统有限元方法和有限差分法可以直接应用于非结构化网格,更好的去处理复杂几何区域,更好地控制数值耗散和数值扩散,从而提高方案的稳定性和精度。本文研究了对流扩散特征值问题的自适应局部间断有限元方法,在文中给出了先验误差估计和后验误差估计,分析了特征函数估计子的有效性和可靠性,从而进行了相应的自适应数值实验,通过数值实验结果分析可以得到该算法是有效的且有着较高的精度。