An implicit Euler finite-volume scheme for a parabolic reaction-diffusion system modeling biofilm growth is analyzed and implemented. The system consists of a degenerate-singular diffusion equation for the biomass fraction, which is coupled to a diffusion equation for the nutrient concentration, and it is solved in a bounded domain with Dirichlet boundary conditions. By transforming the biomass fraction to an entropy-type variable, it is shown that the numerical scheme preserves the lower and upper bounds of the biomass fraction. The existence and uniqueness of a discrete solution and the convergence of the scheme are proved. Numerical experiments in one and two space dimensions illustrate, respectively, the rate of convergence in space of our scheme and the temporal evolution of the biomass fraction and the nutrient concentration.


翻译:分析和实施了用于模拟生物胶片生长的抛物体反扩散系统模型的隐含的 Euler 有限体积计划,该系统包括生物量分数的降解-脉冲扩散方程式,结合营养浓度的折射方程式,并在一个结合了Drichlet边界条件的封闭域内解决。通过将生物量分数转换成一个entropy型变量,可以证明数字方案保留了生物量分数的上下界。一个离散解决办法的存在和独特性以及该办法的趋同得到了证明。一个和两个空间层面的数值实验分别说明了我们方案空间的趋同速度以及生物量分数和营养浓度的时间演变情况。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
83+阅读 · 2021年12月9日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
124+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
243+阅读 · 2020年4月19日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
CCF B类期刊IPM专刊截稿信息1条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年10月11日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
An additive graphical model for discrete data
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月29日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月27日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月1日
VIP会员
相关资讯
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
CCF B类期刊IPM专刊截稿信息1条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年10月11日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员