Fourth-order numerical method for the Riesz space fractional diffusion equation with a nonlinear source term
- سال انتشار: 1400
- محل انتشار: مجله روشهای محاسباتی برای معادلات دیفرانسیل، دوره: 9، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_CMDE-9-3_007
- زبان مقاله: انگلیسی
- تعداد مشاهده: 134
نویسندگان
Department of Applied Mathematics, Faculty of Mathematical Science, University of Kashan, Kashan, Iran.
چکیده
This paper aims to propose a high-order and accurate numerical scheme for the solution of the nonlinear diffusion equation with Riesz space fractional derivative. To this end, we first discretize the Riesz fractional derivative with a fourth-order finite difference method, then we apply a boundary value method (BVM) of fourth-order for the time integration of the resulting system of ordinary differential equations. The proposed method has a fourth-order of accuracy in both space and time components and is unconditionally stable due to the favorable stability property of BVM. The numerical results are compared with analytical solutions and with those provided by other methods in the literature. Numerical experiments obtained from solving several problems including fractional Fisher and fractional parabolic-type sine-Gordon equations show that the proposed method is an efficient algorithm for solving such problems and can arrive at the high-precision.کلیدواژه ها
Compact finite difference method, Boundary value methods, Riesz space fractional derivatives, Unconditional stability, Diffusion equationاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.