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Computational analysis for fractional characterization of coupled convection-diffusion equations arising in MHD fows

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2023年第4期44卷 669-692页

作者： M.HAMID M.USMAN Zhenfu TIAN School of Mathematics and Statistics Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China Department of Aeronautics and Astronautics Fudan UniversityShanghai 200433China School of Mathematical Sciences Jiangsu UniversityZhenjiang 212013Jiangsu ProvinceChina

The work is devoted to the fractional characterization of time-dependent coupled convection-diffusion systems arising in magnetohydrodynamics(MHD)*** time derivative is expressed by means of Caputo’s fractional derivative concept,while the model is solved via the full-spectral method(FSM)and the semi-spectral scheme(SSS).The FSM is based on the operational matrices of derivatives constructed by using higher-order orthogonal polynomials and collocation *** SSS is developed by discretizing the time variable,and the space domain is collocated by using equal points.A detailed comparative analysis is made through graphs for various parameters and tables with existing *** contour graphs are made to show the behaviors of the velocity and magnetic *** proposed methods are reasonably efficient in examining the behavior of convection-diffusion equations arising in MHD flows,and the concept may be extended for variable order models arising in MHD flows.

关键词： higher-dimensional Chelyshkov polynomial(CP) time-dependent magneto-hydrodynamics(MHD)flow fractional convection-diffusion model convergence stability and error bound finite difference and higher-order scheme

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