Método de Elementos Finitos de Difusión Simplificado para Ecuaciones Diferenciales de Convección-Difusión 1D-Parabólicas Singularmente Perturbadas con Fuente Discontinua en Línea
Autores: Soundararajan, R.; Subburayan, V.; Wong, Patricia J. Y.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método de Elementos Finitos de Difusión Simplificado para Ecuaciones Diferenciales de Convección-Difusión 1D-Parabólicas Singularmente Perturbadas con Fuente Discontinua en Línea
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Singularmente perturbado
Parabólico
Ecuaciones diferenciales
Términos fuente discontinuos
Ejemplos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un estudio sobre ecuaciones diferenciales parabólicas 1D singularmente perturbadas de tipo Dirichlet con términos fuente discontinuos en una línea interior. La derivada temporal se discretiza utilizando el método de Euler hacia atrás, seguido por la aplicación del método de elementos finitos de difusión de corriente (SDFEM) para resolver problemas estacionarios unidimensionales localmente en una malla de Shishkin. Nuestro método propuesto muestra lograr convergencia de primer orden en el tiempo y convergencia de segundo orden en el espacio. Nuestro método propuesto ofrece varias ventajas sobre las técnicas existentes, incluyendo aproximaciones más precisas de la solución en la región de capa límite, mejor eficiencia y robustez en el manejo de términos fuente de línea discontinuos. Los ejemplos numéricos presentados en este artículo demuestran la efectividad y eficiencia de nuestro método, el cual tiene aplicaciones prácticas en diversos campos, como la ingeniería y las matemáticas aplicadas. En general, nuestro método propuesto proporciona una solución efectiva y eficiente al desafiante problema de resolver ecuaciones diferenciales parabólicas singularmente perturbadas con términos fuente de línea discontinuos, convirtiéndolo en una herramienta valiosa para investigadores y profesionales en diversos ámbitos.
Descripción
Este artículo presenta un estudio sobre ecuaciones diferenciales parabólicas 1D singularmente perturbadas de tipo Dirichlet con términos fuente discontinuos en una línea interior. La derivada temporal se discretiza utilizando el método de Euler hacia atrás, seguido por la aplicación del método de elementos finitos de difusión de corriente (SDFEM) para resolver problemas estacionarios unidimensionales localmente en una malla de Shishkin. Nuestro método propuesto muestra lograr convergencia de primer orden en el tiempo y convergencia de segundo orden en el espacio. Nuestro método propuesto ofrece varias ventajas sobre las técnicas existentes, incluyendo aproximaciones más precisas de la solución en la región de capa límite, mejor eficiencia y robustez en el manejo de términos fuente de línea discontinuos. Los ejemplos numéricos presentados en este artículo demuestran la efectividad y eficiencia de nuestro método, el cual tiene aplicaciones prácticas en diversos campos, como la ingeniería y las matemáticas aplicadas. En general, nuestro método propuesto proporciona una solución efectiva y eficiente al desafiante problema de resolver ecuaciones diferenciales parabólicas singularmente perturbadas con términos fuente de línea discontinuos, convirtiéndolo en una herramienta valiosa para investigadores y profesionales en diversos ámbitos.