Study of initial boundary value problem for two-dimensional differential equation with fractional time derivative in the sense of Caputo

2021

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1063/5.0040517
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this paper, we study an initial boundary value problem for a two-dimensional differential equation with a fractional time derivative in the sense of Caputo. This equation is of great applied importance in modeling flow processes and anomalous dispersion. The uniqueness and continuous dependence of the solution on the input data in differential form is proved. A computationally effective implicit scheme with weights is proposed. A priori estimates are obtained for the solution of the problem under the assumption that a solution exists in the class of sufficiently smooth functions. These estimates imply the uniqueness of the solution and the stability of the scheme with respect to the initial data and the right-hand side of the equation. The convergence of the approximate solution to the solution of the differential problem with the second order both in time and space variables is proved. The results of computational experiments confirming the reliability of theoretical analysis are presented.