Численное моделирование пиролиза этана явным методом третьего порядка точности
Получены коэффициенты явного трехстадийного метода типа Рунге-Кутта. Построены неравенства для контроля точности вычислений и устойчивости численной схемы. Результаты моделирования пиролиза этана демонстрируют повышение эффективности за счет дополнительного контроля устойчивости.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Получены коэффициенты явного трехстадийного метода типа
Рунге – Кутта. <...> Построены неравенства для контроля точности вычислений и
устойчивости численной схемы. <...> Результаты моделирования пиролиза этана
демонстрируют повышение эффективности за счет дополнительного контроля
устойчивости. <...> Ключевые слова: жесткая задача, явный метод, контроль точности и устойчивости,
пиролиз этана. <...> В данных методах используется декомпозиция матрицы
Якоби с выбором главного элемента по строке или столбцу, а иногда и по
всей матрице. <...> Если элементы матрицы Якоби носят нерегулярный характер,
то получение данной матрицы и составление подпрограммы ее нахождения
требуют от вычислителя больших затрат времени. <...> При
численном определении данной матрицы возникает проблема с выбором шага
численного дифференцирования. <...> Современные алгоритмы на основе явных методов в большинстве своем
не приспособлены для решения жестких задач по следующей причине. <...> Обычно алгоритм управления шагом интегрирования строится на контроле
точности численной схемы. <...> Однако при применении таких алгоритмов
для решения жестких задач этот подход приводит к потере эффективности и
надежности, потому что на участке установления вследствие противоречивости
требований точности и устойчивости шаг интегрирования раскачивается. <...> Математика
можно избежать, если наряду с точностью контролировать устойчивость численной
схемы. <...> Первый способ связан с оценкой максимального собственного
числа матрицы Якоби fy через ее норму с последующим контролем (наряду
с контролем точности) неравенства hfy D [2], где h есть шаг интегрирования,
а положительная постоянная D зависит от размера области устойчивости
метода. <...> Ясно, что для явных методов, в которых матрица Якоби fy не участвует
в вычислительном процессе, это приводит дополнительно к ее нахождению
и, следовательно, к значительному увеличению вычислительных затрат. <...> Второй подход основан на оценке максимального <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: