Особенности построения разностной схемы для уравнения, записанного в цилиндрической системе координат
Рассмотрим параболическое уравнение, записанное в цилиндрической системе координат:
. (1.10)
При построении разностной схемы будем использовать следующий шаблон (рис. 3):
Рис. 3
Производная по времени записывается так же, как и п.1.1: , а производная по пространству:
Здесь .
Тогда разностная схема для уравнения (1.10) принимает вид:
, (1.11)
Граничные условия реализуются так же, как п. 1.2, за исключением того случая, когда левая граница есть центр симметрии, т.е. . На такой границе должно быть задано условие симметрии: . Для нахождения решения на верхнем временном слое в узле i = 0, уравнение (1.11) нельзя применять, как это делалось в п.1.2 с уравнением (1.2), поскольку в данном случае существует особенность при .
Для устранения этой особенности перепишем уравнение (1.10) в виде . Устремляя к нулю и раскрывая по Лопиталю неопределенность , получим следующее уравнение в точке :
(1.12)
Записывая разностную схему для (1.12) и для граничного условия , получим следующее уравнение для нахождения функции на верхнем временном слое в узле i = 0:
(1.13)
Условие устойчивости . 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Поиск по сайту:
|