2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Неявная схема для уравнения переноса.
Сообщение02.12.2013, 14:02 
Здравствуйте, помогите пожалуйста разобраться, что я делаю не так.
Используется разностная схема с центральной разностью для уравнения:
$$f_x+f_t=0$$
получается следующее:
$$\frac{f^{n+1}_{i+0.5}-f^n_{i+0.5}}{\tau}+\frac{f^{n+1}_{i+1.5}-f^{n+1}_{i-0.5}}{2h}=0$$
где $\tau$ -шаг по времени, а $h$ - шаг по сетке.
Далее положим $\frac{\tau}{h}=K$ и получим вот что
$$-0.5Kf_{i-0.5}^{n+1}+f_{i+0.5}^{n+1}+0.5Kf_{i+1.5}^{n+1}=f^n_{i+0.5}$$
Ну и формируется трех диагональная матрица
$$\begin{Vmatrix}
1 & 0.5K & 0 & 0 & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
-0.5k & 1 & 0.5K & 0 & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
0 & -0.5K & 1 & 0.5K & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & -0.5K & 1 & 0.5K & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
\cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & 0.5K & \cdots & \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \cdots & -0.5K & 1 & 0.5K \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \cdots & 0 & -0.5K & 1 \\
\end{Vmatrix} \begin{Vmatrix}
f_{0.5}^n \\
f_{1.5}^n \\
f_{2.5}^n \\
f_{3.5}^n \\
\cdots \\
f_{N-1.5}^n \\
f_{N-0.5}^n \\
\end{Vmatrix}$$

Замечательно, это мы можем решить с помощью метода прогонки. Условия следующие: на правой половине расчетной области в начальный момент времени $f=1$ а на левой $f=2$. $K=1$ тогда:
$$\begin{Vmatrix}
1 & 0.5 & 0 & 0 & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
-0.5 & 1 & 0.5 & 0 & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
0 & -0.5 & 1 & 0.5 & 0 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & -0.5 & 1 & 0.5 & \cdots & 0 & 0 & 0 \\
\cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & 0.5 & \cdots & \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \cdots & -0.5 & 1 & 0.5 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \cdots & 0 & -0.5 & 1 \\
\end{Vmatrix} \begin{Vmatrix}
1\\
1\\
1\\
1\\
\cdots \\
2 \\
2 \\
\end{Vmatrix}$$

Все верно? Правильно ли я мыслю? Конечно нет! Потому, что начинаю считать и получается полный бред. Где моя ошибка?

 
 
 [ 1 сообщение ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group