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Engineering with Computers

Shifted Chebyshev collocation of the fourth kind with convergence analysis for the space–time fractional advection-diffusion equation

  • 18.07.2020
  • Original Article
Erschienen in:
Verfasst von
H. Safdari
Y. Esmaeelzade Aghdam
J. F. Gómez-Aguilar
Erschienen in
Engineering with Computers | Ausgabe 2/2022

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Abstract

Der Hauptzweck dieser Arbeit besteht darin, eine numerische Methode zur Lösung der Raum-Zeit-Bruchteilungs-Diffusionsgleichung (STFADE) zu entwerfen. Erstens wird ein Schema der endlichen Differenz angewendet, um die semi-diskrete Zeitvariable mit Konvergenzordnung zu erhalten. Zweitens wurde zur Diskretion des räumlichen Bruchableiters die Chebyshev-Kollokationsmethode der vierten Art angewandt. Dieses diskrete Schema basiert auf der geschlossenen Formel für die räumliche Bruchableitung. Außerdem wurde das zeitlich diskrete Schema im Raum mittels der Energiemethode untersucht und wir haben die unbedingte Stabilität und Konvergenzordnung bewiesen. Schließlich lösen wir drei Beispiele mit der vorgeschlagenen Methode und die erzielten Ergebnisse werden mit anderen numerischen Problemen verglichen. Die numerischen Ergebnisse zeigen, dass unsere Methode viel genauer ist als bestehende Techniken in der Literatur.
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Titel
Shifted Chebyshev collocation of the fourth kind with convergence analysis for the space–time fractional advection-diffusion equation
Verfasst von
H. Safdari
Y. Esmaeelzade Aghdam
J. F. Gómez-Aguilar
Publikationsdatum
18.07.2020
Verlag
Springer London
Erschienen in
Engineering with Computers / Ausgabe 2/2022
Print ISSN: 0177-0667
Elektronische ISSN: 1435-5663
DOI
https://doi.org/10.1007/s00366-020-01092-x
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