کاربست روش معادله گرا برای حل معادله پخش در شبکه های مختلف

امروزه ساختارهای شبکه ای در سیستم های طبیعی و مهندسی بسیار یافت می شوند، لذا استفاده از روش های کارآمد برای مدل سازی پدیده هایی مانند پخش و جابه جایی یک کمیت اسکالر (مانند دما یا غلظت) در این شبکه ها نمود پیدا می کند. یکی از روش های رایج برای مدل سازی این پدیده ها، مدل سازی عددی است. در این پژوهش با استفاده از روش معادله گرا پدیده یاد شده مدل سازی و بررسی شده است. در این تحقیق، روش اصلی در استفاده از روش معادله گرا، فرمول بندی پدیده پخش در کل شبکه به صورت یک دستگاه معادلات دیفرانسیل جزئی می باشد. درنهایت با اعمال شرایط مرزی مناسب در نقاط اتصال شبکه (با توجه به فیزیک پدیده)، دستگاه یادشده از طریق روش خطوط حل شد. رویکرد مذکور برای حل معادله پخش در سه نوع شبکه مختلف شامل درختی و حلقه ای به کار گرفته و نتایج بررسی شد. در مورد شبکه سوم، نتایج روش معادله گرا با نتایج روش عددی دیگر، که در آن یک معادله در کل شبکه با استفاده از روش تفاضل متناهی گسسته می شود، مورد مقایسه قرار گرفت. شاخص های خطا برای مقایسه مذکور حاکی از آن است که روش ها با یکدیگر همخوانی داشته که این امر بیانگر صحت کاربست روش معادله گرا می باشد. از مزیت های روش معادله گرا می توان به انعطاف پذیری بالای آن در مقایسه با روش های عددی پیشین و همچنین قابلیت آسان اعمال آن در بسته ها و ابزارهای عددی آماده، اشاره کرد.

Keywords:

مدل سازی معادله گرا , معادله پخش , روش خطوط , شبکه درختی , شبکه حلقه