Exponential convergence of multiquadric collocation method: a numerical study



Título del documento: Exponential convergence of multiquadric collocation method: a numerical study
Revista: Ingeniería. Investigación y tecnología
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000337107
ISSN: 1405-7743
Autores: 1
2
3
Instituciones: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Dirección General de Servicios de Cómputo Académico, México, Distrito Federal. México
2Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de la Costa Sur, Autlán, Jalisco. México
3Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Puebla. México
Año:
Periodo: Jul-Sep
Volumen: 10
Número: 3
Paginación: 197-206
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Experimentos numéricos recientes sobre los métodos de colocación con mulitcuádricos han demostrado que éstos pueden alcanzar razones de convergencia exponencial en problemas de tipo elípticos. Si bien, algunas investigaciones se han realizado para problemas dependientes del tiempo, la influencia del parámetro c del núcleo multicuádrico en la razón de convergencia de éstos esquemas no ha sido estudiada. En la presente investigación se analiza este tópico y la influencia del número de Péclet en la razón de convergencia para un problema convectivo difusivo, considerando un esquema de discretización implícito y explicito con técnicas de colocación con mulitcuádricos. Demostramos numéricamente que para valores bajos a moderados del coeficiente de Péclet se obtiene una razón de convergencia exponencial. Además, encontramos que al aumentar el número de Péclet origina una reducción en valor del coeficiente que determina la razón de convergencia exponencial. Adicionalmente, determinamos que el valor óptimo del parámetro c decrece monótonicamente cuando el coeficiente difusivo es disminuido
Resumen en inglés Recent numerical studies have proved that multiquadric collocation methods can achieve exponential rate of convergence for elliptic problems. Although some investigations has been performed for time dependent problems, the influence of the shape parameter of the multiquadric kernel on the convergence rate of these schemes has not been studied. In this article, we investigate this issue and the influence of the Péclet number on the rate of convergence for a convection diffusion problem by using both an explicit and implicit multiquadric collocation techniques. We found that for low to moderate Péclet number an exponential rate of convergence can be attained. In addition, we found that increasing the value of the Péclet number produces a value reduction of the coefficient that determines the exponential rate of convergence. More over, we numerically showed that the optimal value of the shape parameter decreases monotonically when the diffusive coefficient is reduced
Disciplinas: Ingeniería,
Matemáticas
Palabras clave: Ingeniería química,
Matemáticas aplicadas,
Número de Peclet,
Razón de convergencia,
Convección-difusión,
Ecuaciones diferenciales parciales
Keyword: Engineering,
Mathematics,
Chemical engineering,
Applied mathematics,
Peclet number,
Convergence rate,
Convection-difussion,
Partial differential equations
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