Research Article

A Computational Method for the Time-Fractional Navier-Stokes Equation

Volume: 39 Number: 4 December 24, 2018
TR EN

Zaman Değişkeninde Kesirli Türev İçeren Navier-Stokes Denklemlerinin Sayısal Çözümü

Öz

Bu çalışmada zaman değişkenine göre kesirli türev içeren Navier-Stokes denklemleri çözülmüştür. Denklemlerin çözümünde genelleştirilmiş diferansiyel dönüşüm ve sonlu fark metotları beraber farklı alt aralıklara bölünerek çok adımlı olarak kullanılmıştır. Bu melezleme ile sonlu fark metodunun kararlılık özelliği ve diferansiyel dönüşüm metodunun uygulama kolaylığı özelliklerinin birleştirilmesi amaçlanmıştır. Ele alınan örneklerde karmaşık hesaplamaların getirdiği işlem yükünün azaldığı ve çok boyutlu problemlerde ise başlangıç koşulu nedeniyle oluşan süreksizliğin aşılabildiği görülmüştür. Zamana bağlı seri çözümünün yakınsaklığı ise çok zaman adımlı metot kullanılarak sağlanmıştır. Yapılan çalışma melezleme metodunun bu tür denklemlerin çözümünde etkili, güvenilir ve uygulanması kolay olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1]. Ahmad, W. M., El-Khazali, R., Fractional-Order Dynamical Models of Love, Chaos, Solitons & Fractals 33 (4) (2007) 1367–1375.
  2. [2]. Padovan J., Computational algorithms for FE formulations involving fractional operators, Comput. Mech. 5 (1987) 271–287.
  3. [3]. Momani S., Non-perturbative analytical solutions of the space- and time-fractional Burgers equations, Chaos Solitons & Fractals 28 (4) (2006) 930–937.
  4. [4]. Momani S. and Odibat Z., Analytical solution of a time-fractional Navier–Stokes equation by Adomian decomposition method, Appl. Math. Comput. 177 (2006) 488–494.
  5. [5]. Odibat Z. and Momani S., Approximate solutions for boundary value problems of time-fractional wave equation, Appl. Math. Comput. 181 (2006) 1351–1358.
  6. [6]. Momani S., An explicit and numerical solution of the fractional KdV equation, Math. Comput. Simulation 70 (2) (2005) 110–118.
  7. [7]. Momani S. And Odibat Z., Analytical approach to linear fractional partial differential equations arising in fluid mechanics, Phys. Lett. A 355 (2006) 271–279.
  8. [8]. Momani S. And Odibat Z., Numerical comparison of methods for solving linear differential equations of fractional order, Chaos, Solitons & Fractals, 31 (5) (2007) 1248–1255.

Details

Primary Language

English

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 24, 2018

Submission Date

January 26, 2018

Acceptance Date

November 23, 2018

Published in Issue

Year 1970 Volume: 39 Number: 4

APA
Çilingir Süngü, İ., & Demir, H. (2018). A Computational Method for the Time-Fractional Navier-Stokes Equation. Cumhuriyet Science Journal, 39(4), 900-911. https://doi.org/10.17776/csj.384509

Cited By

As of 2026, Cumhuriyet Science Journal will be published in six issues per year, released in February, April, June, August, October, and December