Eficientes soluciones numéricas para ecuaciones de convección-difusión fraccionarias en tiempo difuso utilizando dos métodos explícitos de diferencias finitas
Autores: Al-Khateeb, Areen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eficientes soluciones numéricas para ecuaciones de convección-difusión fraccionarias en tiempo difuso utilizando dos métodos explícitos de diferencias finitas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Estudio
Ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias
Esquemas explícitos de diferencias finitas
Problema de valor inicial en la frontera
Ecuación de convección-difusión fraccional en tiempo difuso
Mecanismo computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, exploramos ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias como una versión más generalizada de las ecuaciones diferenciales parciales clásicas. Estas ecuaciones fraccionarias han demostrado promesa en proporcionar descripciones mejoradas de ciertos fenómenos bajo circunstancias específicas. El enfoque principal de este documento comprende el desarrollo, análisis y aplicación de dos esquemas de diferencias finitas explícitas para resolver un problema de valor inicial en la frontera que implica una ecuación de convección-difusión fraccional en tiempo difuso con un orden fraccional en el rango de . La singularidad de este problema radica en su consideración de la vaguedad tanto en las condiciones iniciales como en las de frontera. Para manejar la incertidumbre, proponemos un mecanismo computacional basado en la forma paramétrica doble de números difusos, convirtiendo efectivamente el problema de un formato incierto a uno nítido. Para evaluar la estabilidad de nuestros esquemas propuestos, empleamos el método de von Neumann y encontramos que demuestran estabilidad incondicional. Para ilustrar la viabilidad y practicidad de nuestro enfoque, aplicamos el esquema desarrollado a un ejemplo específico.
Descripción
En este estudio, exploramos ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias como una versión más generalizada de las ecuaciones diferenciales parciales clásicas. Estas ecuaciones fraccionarias han demostrado promesa en proporcionar descripciones mejoradas de ciertos fenómenos bajo circunstancias específicas. El enfoque principal de este documento comprende el desarrollo, análisis y aplicación de dos esquemas de diferencias finitas explícitas para resolver un problema de valor inicial en la frontera que implica una ecuación de convección-difusión fraccional en tiempo difuso con un orden fraccional en el rango de . La singularidad de este problema radica en su consideración de la vaguedad tanto en las condiciones iniciales como en las de frontera. Para manejar la incertidumbre, proponemos un mecanismo computacional basado en la forma paramétrica doble de números difusos, convirtiendo efectivamente el problema de un formato incierto a uno nítido. Para evaluar la estabilidad de nuestros esquemas propuestos, empleamos el método de von Neumann y encontramos que demuestran estabilidad incondicional. Para ilustrar la viabilidad y practicidad de nuestro enfoque, aplicamos el esquema desarrollado a un ejemplo específico.