定常1次元拡散問題に対する-数値解法に関するノート
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概要
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A numerical method is proposed for solving the steady one-dimensional diffusion problem described by <I>Pe</I><SUP>-1</SUP> <I>y</I>″<I>y</I>′-<I>f</I> (<I>y</I>) =0 under the boundary conditions given by Danckwerts, <I>y</I>′=<I>Pe</I> (<I>y</I>-<I>y<SUB>F</SUB></I>) at <I>x</I>=0 and <I>y</I>′= 0 at <I>x</I>=1. In this method the central finite difference equation is used for calculating <I>y</I>″<I><SUB>j</SUB></I> and <I>y</I>′<I><SUB>j</SUB></I> (0≤ <I>j</I> ≤<I>N</I>-1), where <I>j</I>=0 and <I>j</I>=<I>N</I> denote <I>x</I>=0 and <I>x</I>=1, respectively. However, the feature of this method is to use the following finite difference equation, which gives the relationship between <I>y</I> <SUB><I>N</I>-1</SUB> and <I>y<SUB>N</SUB></I>.<BR><I>y</I><SUB><I>N</I>-1</SUB>-<I>y<SUB>N</SUB></I>-<I>Peh</I><SUP>2</SUP>/2<I>Peh</I>+4 {<I>f</I> (<I>y</I> <SUB><I>N</I>-1</SUB>) +<I>f</I> (<I>y<SUB>N</SUB></I>)} =0<BR>This equation is derived by using <I>y</I>″<SUB><I>N</I>-1</SUB> = (<I>Δy</I>′<SUB><I>N</I>-1</SUB> + <I>∇y</I>′<I><SUB>N</SUB></I>) /2 and <I>y</I>′<SUB><I>N</I>-1</SUB> = (<I>Δy</I><SUB><I>N</I>-1</SUB> + <I>∇</I> <I>y<SUB>N</SUB></I>) /2 with the boundary condition <I>y</I>′<SUB>N</SUB>=0 where the symbols <I>Δ</I> and <I>∇</I> show the forward and backward difference operators. The proposed method provides a stable solution at large <I>Pe</I> number as illustrated in numerical examples.
- 社団法人 化学工学会の論文
著者
-
加藤 禎人
名古屋工業大学生命・物質工学科
-
平岡 節郎
名古屋工業大学 生命・物質工学科
-
新垣 勉
名古屋工業大学応用化学科
-
山田 幾穂
名古屋工業大学工学部 応用化学科
-
加藤 禎人
名古屋工業大学
-
平岡 節郎
名古屋工業大学
-
平岡 節郎
名古屋工業大学工学部 応用化学科
-
新垣 勉
名古屋工業大学工学部 応用化学科
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