吉首大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (4): 19-30.DOI: 10.13438/j.cnki.jdzk.2023.04.003

• 数学 • 上一篇    下一篇

扩展Fisher-Kolmogorov方程的格子Boltzmann方法

冯颖欣,戴厚平,汪辰,魏雪丹   

  1. (吉首大学数学与统计学院,湖南 吉首 416000)
  • 出版日期:2023-07-25 发布日期:2023-07-26
  • 通讯作者: 戴厚平(1979—),男,湖南邵阳人,吉首大学数学与统计学院副教授,博士,主要从事微分方程数值解研究.
  • 作者简介:冯颖欣(1998—),女,陕西铜川人,吉首大学数学与统计学院硕士研究生,主要从事微分方程数值解研究
  • 基金资助:
    湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30548);湖南省教育厅科学研究重点项目(21A0329);吉首大学校级科研项目(JDY22006);湖南省教育厅科学研究一般项目(22C0279)

Lattice Boltzmann Numerical Method for the Extended Fisher-Kolmogorov Equation

FENG Yingxin,DAI Houping,WANG Chen,WEI Xuedan   

  1. (College of Mathematics and Statistics,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China)
  • Online:2023-07-25 Published:2023-07-26

摘要:基于格子Boltzmann方法构造了一种新的求解扩展Fisher-Kolmogorov(EFK)方程的数值格式.利用Taylor展开和Chapman-Enskog多尺度展开技术,得到一维、二维EFK方程格子Boltzmann模型的局部平衡态分布函数和修正函数,进一步恢复对应宏观方程.在此基础上,推导出模型迭代格式的稳定性条件,并利用模型求解EFK方程的初边值问题.

关键词: 扩展Fisher-Kolmogorov方程, 格子Boltzmann方法, 数值计算, 稳定性

Abstract: A new numerical format for solving the extended Fisher-Kolmogorov (EFK) equation is constructed based on the lattice Boltzmann method.The Taylor expansion and Chapman-Enskog multiscale expansion techniques are used to obtain the local equilibrium state distribution functions and correction functions of the lattice Boltzmann model for the one-and two-dimensional EFK equations,and to further recover the corresponding macroscopic equations.On this basis,stability conditions for the iterative format of the model are derived,and the model is used to solve the initial marginal value problem of the EFK equation.

Key words: extended Fisher-Kolmogorov equation, lattice Boltzmann method, numerical computation, stability analysis

公众号 电子书橱 超星期刊 手机浏览 在线QQ