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東海科學

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篇名 一維Stefan 問題之有限差分解
卷期 19
並列篇名 The Finite-Difference Solution of One-Dimensional Stefan Problems
作者 邱靖宏黃皇男
頁次 017-047
關鍵字 finite-difference methodStefan problemmoving bounday problemTSCI
出刊日期 201706

中文摘要

本文以有限差分法計算一維二相Stefan 問題的數值解,文中分別採用顯式、Crank-Nicolson 與隱式差分 法來進行,除推導數值計算的穩定條件外,並討論這三種方法對於此類移動邊界問題數值解的精確度以及計 算效率等。由於隱式差分算法為無條件穩定,本文進一步採用此法,以模擬邊界是固定熱源之Stefan 問題, 而此熱源分別為單邊或雙邊週期時,週期與振幅對於冰水交界面移動的影響。

英文摘要

This article presents the finite difference solution for one-dimensional two-phase Stefan problems. The explicit, Crank-Nicolson, and implicit schemes are discussed. Beside the derivation of the convergentce condition for each scheme, the associated efficience and accuracy are compared via numerical experiements. Finally, we use the implicit scheme to simulate the inteface movement for Stefan problems with one- or twosides periodic heat sources at the boundary.

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