本研究在探討二維擴散方程式(Two-dimensional diffusion eguation )之求解, 其過程係將整個問題分成二部分,即將擴散問題分成滿足擴散控制方程式及起始條件 (Initial condition ),和滿足擴散控制方程式及起始條件為零、邊界條件(boun dary condition)等二部份。第一部分係用連續點源分佈之間接解法(Indirect met hod ),建立其求解之積分方程式(Integral equation );第二部分則應用勢能理 論(Potential theory),以單層勢能(Single layer potential)及雙層勢能(Do uble layer potential)建立各種邊界值問題之求解積分方程式,則此方程式具邊界 長參數的Fredholm積分方程式及時間參數的Volterra積分方程式的型式。 此二部分之數學模式分別建立後,再以數值方法求其數值解。第一部分之積分方程, 藉有限元素法(Finite eliments method)形狀函數(Shape function)之觀念,將 連續分佈源之強度,以線性參數,轉化成各節點源的強度,因此積分方程式變成只含 空間參數之方程式,而以直接積分求此數值解;第二部分之積分方程,則以邊界元素 法(Boundary elements method)做數值處理,將邊界上所有時間之假想源強度,以 線性參數,轉化成各個時間、邊界節點源之強度。由於這些強度未知,所以應用邊界 條件,反求各節點源之強度,然後再代回積分方程式中求解。 最後以例題,將本法所求得之數值解與分離變數法(Separation of variables )所 得之正確解(exact solution)做比較,結果顯示本方法極為精確可行,可供求解工 程上較複雜之擴散問題。
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