Abstract

ROJAS, S  and  GUEVARA-JORDAN, J.M. On second-order mimetic and conservative finite-difference discretization schemes. Rev. mex. fís. E [online]. 2008, vol.54, n.2, pp.141-145. ISSN 1870-3542.

Aunque la derivación del esquema se puede realizar usando la reciente metodología de discretización numérica conocida como Diferencias Finitas Miméticas, estaremos presentando la derivación de un esquema de discretización mimético en diferencias finitas de segundo orden en una forma mas intuitiva, mediante el uso de expansiones de Taylor. Considerando que los estudiantes se familiarizan con expansiones de Taylor en los primeros cursos de cálculo y métodos matemáticos para físicos, pensamos que la presente alternativa de presentar este nuevo esquema de discretización es más favorable de ser asimilada en cursos de computación numérica tanto de pregrado como de postgrado. La robusticidad del esquema será ilustrada encontrando la solución numérica de un problema unidimensional del tipo capa límite difícil de resolver en forma numérica y que se basa en la ecuación de difusión estacionaria. Más aun, dado que el esquema de discretización alcanza segundo orden de precisión en todo el dominio computacional (incluyendo las fronteras), como ejercicio comparativo el mismo puede ser rápidamente aplicado para resolver ejemplos comúnmente encontrados en textos sobre métodos numéricos aplicados y que se resuelven usando otras metodologías numéricas (incluyendo algunos esquemas de discretización en diferencias finitas)

Keywords : Discretizaciones miméticas; diferencias finitas; ecuaciones diferenciales parciales; ecuación de difusión; expansiones de Taylor; capa límite (boundary layer).