Tension spline-quasilinearization scheme for generalized nonlinear time-fractional convection-diffusion equations
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 82
فایل این مقاله در 46 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJNAO-16-38_005
تاریخ نمایه سازی: 14 مرداد 1405
چکیده مقاله:
This article presents an efficient numerical technique based on non-polynomial tension spline for solving generalized nonlinear time fractional convection-diffusion equation with polynomial nonlinear convection terms. The proposed method uses non-polynomial tension spline spatial discretization with the Crank-Nicolson time-stepping scheme, and employs the quasi-linearization technique to handle the nonlinear term p^{v}\frac{\partial p}{\partial x} for v=۱,۲,...,۱۰. The tension spline introduces a controllable smoothness parameter, which can improve accuracy and reduce spurious oscillations. Additionally, the order of convergence for the suggested scheme is determined by analyzing the truncation error, and we theoretically presented the stability of the developed scheme using the von Neumann method. The method is shown to be conditionally stable. The method is validated on two representative test problems, showing good agreement with expected solutions and improved accuracy compared with existing numerical methods. These results illustrates the potential of the approach for solving nonlinear time-fractional convection-diffusion problems.
کلیدواژه ها:
Caputo’s fractional derivative ، Crank-Nicolson scheme ، Nonlinear time-fractional convection-diffusion equation ، Quasi-linearization ، Non-polynomial Tension spline
نویسندگان
Alemu Bekela
Department of Applied Mathematics, Adama Science and Technology University, Adama,, Ethiopia.
Lemi Guta Enyadene
Department of Applied Mathematics, Adama Science and Technology University, Adama, Oromia, Ethiopia.
Mesfin Mekuria Woldaregay
Department of Applied Mathematics, Adama Science and Technology University, Adama, Oromia, Ethiopia.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :