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非定常对流扩散方程是一类基本的运动方程.对于非定常对流扩散方程的求解有多种方法,如有限差分法、有限元法、有限体积法等.当流体方程中的对流项占优时,源于对流扩散方程中的非对称的对流项所引起的迎风效应将会使对流扩散方程的数值求解变的困难.
本文工作是基于文献[27]提出一种求解一维非定常对流扩散方程的高精度指数型差分方法.此方法在空间层和时间层分别利用四阶紧致指数型差分公式和(2,2) Pade逼近进行离散,最后得到的差分格式在空间上和时间上均为四阶精度,而且无条件稳定.数值实验结果验证了该方法的精确性和可靠性.对二维非定常对流扩散方程作者分别利用分裂方法和直接推导方法将求解一维非定常对流扩散方程的差分方法进行推广,并证明了所构造差分格式的稳定性,通过大量的数值算例验证了所建差分格式的有效性.