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A hyperbolic model of chemotaxis on a network: a numerical study

Authors :
Gabriella Bretti
Magali Ribot
Roberto Natalini
Istituto per le Applicazioni del Calcolo 'Mauro Picone' (IAC)
Consiglio Nazionale delle Ricerche [Roma] (CNR)
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD)
Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
COmplex Flows For Energy and Environment (COFFEE)
Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS)
This work has also been partially supported by the PRIN project 2008-2009 'Equazioni iperboliche non lineari e fluidodinamica'
ANR-10-JCJC-0103,MONUMENTALG,MOdélisation mathématique et simulations NUMériques pour la dégradation biologique des MONUMENTs et pour la prolifération des ALGues.(2010)
European Project: 257462,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2009-5,HYCON2(2010)
National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD)
Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)
Source :
ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, EDP Sciences, 2014, 48 (1), pp.231-258, ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, 2014, 48 (1), pp.231-258, Modélisation mathématique et analyse numérique (En ligne) 48 (2014): 231–258. doi:10.1051/m2an/2013098, info:cnr-pdr/source/autori:G. Bretti, R. Natalini, and M. Ribot/titolo:A hyperbolic model of chemotaxis on a network: a numerical study/doi:10.1051%2Fm2an%2F2013098/rivista:Modélisation mathématique et analyse numérique (En ligne)/anno:2014/pagina_da:231/pagina_a:258/intervallo_pagine:231–258/volume:48
Publication Year :
2014
Publisher :
EDP Sciences, 2014.

Abstract

25 pages; International audience; In this paper we deal with a semilinear hyperbolic chemotaxis model in one space dimension evolving on a network, with suitable transmission conditions at nodes. This framework is motivated by tissue-engineering scaffolds used for improving wound healing. We introduce a numerical scheme, which guarantees global mass densities conservation. Moreover our scheme is able to yield a correct approximation of the effects of the source term at equilibrium. Several numerical tests are presented to show the behavior of solutions and to discuss the stability and the accuracy of our approximation.

Details

ISSN :
12903841 and 0764583X
Volume :
48
Database :
OpenAIRE
Journal :
ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis
Accession number :
edsair.doi.dedup.....cb8279a407496753270d54d79024ffec
Full Text :
https://doi.org/10.1051/m2an/2013098