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磁流体力学的有限元方法。 (英语) Zbl 1044.76030号

摘要:本文提出了一种求解三维不可压缩磁流体力学流动的有限元方法。彻底解决了两个重要问题。首先,讨论了磁控制方程的适当形式及其相应的弱变分形式。选定的(({mathbf B},q)公式在变分意义下考虑了磁场的局部无发散条件的意义上是保守的。使用Galerkin-least-squares变分公式,允许对所有未知量进行等阶近似。在第二个问题中,开发了求解耦合问题的求解算法,该算法对高磁雷诺数和低磁雷诺数都有效。为了评估稳定性和准确性,进行了一些数值基准测试。

理学硕士:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76瓦05 磁流体力学和电流体力学

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全文: 内政部

参考文献:

[1] 罗伊,P.L。;Balsara,D.S.,《磁流体动力学本征系统注释》,SIAM J.Appl。数学。,56, 1, 57 (1996) ·Zbl 0845.35092号
[2] K.G.Powell,求解自适应笛卡尔网格上的欧拉方程和磁流体动力学方程,冯·卡曼流体动力学研究所,1996-06系列讲座,计算流体动力学,康考迪亚大学,蒙特利尔,1996年;K.G.Powell,求解自适应笛卡尔网格上的欧拉方程和磁流体动力学方程,冯·卡曼流体动力学研究所,1996-06系列讲座,计算流体动力学,康考迪亚大学,蒙特利尔,1996
[3] J.S.Walker,in:H.Branover,P.S.Likoudis,M.Moon(编辑),《强磁场中的层流管道流动:液体-金属流动和磁流体动力学》,第2卷,美国航空航天动力学研究所,纽约,1986年,第3页;J.S.Walker,in:H.Branover,P.S.Likoudis,M.Moon(编辑),《强磁场中的层流管道流动:液体-金属流动和磁流体动力学》,第2卷,美国航空航天动力学研究所,纽约,1986年,第3页
[4] Hua,T.Q。;Walker,J.S.,具有倾斜非均匀横向磁场的矩形管道中的磁流体力学流动,聚变工程设计,27703(1995)
[5] Cuevas,S。;Picololou,B.F。;沃克,J.S。;Talmage,G.,《具有薄导电或绝缘壁的矩形管道中的液-金属磁流体动力学流动:层流和湍流溶液》,《国际工程科学杂志》。,35, 5, 485 (1997) ·Zbl 0910.76095号
[6] 拉莫斯,J.I。;Winowich,N.S.,《MHD渠道流动的有限差分和有限元方法》,IJNMF,11,907(1990)·Zbl 0704.76066号
[7] Scandiuzzi,R。;Schrefler,B.A.,F.E.M.在稳定MHD管道流动问题中,IJNME,30647(1990)·Zbl 0714.76062号
[8] 比罗,O。;Preiss,K.,《磁场矢量势在三维涡流有限元分析中的应用》,IEEE Trans。《磁学》,25,413145(1989)
[9] Fautrele,Y.R.,交变磁场诱导电磁搅拌的分析和数值方面,JFM,102,405(1981)·Zbl 0484.76120号
[10] Mestel,A.J.,液态金属的磁悬浮,JFM,117,27(1982)·Zbl 0495.76097号
[11] S.D.Lympany,J.W.Evans,R.Moreau,铝电解槽中的磁流体动力学效应,摘自:H.K.Moffat,M.R.E.Proctor(编辑),磁流体动力学的冶金应用,国际理论与应用力学联合会研讨会论文集,英国剑桥,1982年9月6日至10日,金属学会,伦敦,1984年,第15页;S.D.Lympany,J.W.Evans,R.Moreau,铝电解槽中的磁流体动力学效应,摘自:H.K.Moffat,M.R.E.Proctor(编辑),磁流体动力学的冶金应用,国际理论与应用力学联合会研讨会论文集,英国剑桥,1982年9月6日至10日,金属学会,伦敦,1984年,第15页
[12] O.贝松。;Bourgeois,J。;Chevalier,P.A。;Rappaz,J。;Touzani,R.,电磁铸造过程的数值模拟,JCP,92482(1991)·Zbl 0721.65076号
[13] Conraths,H.J.,薄移动金属条中的涡流和温度模拟,IJNME,39,141(1996)·Zbl 0855.65132号
[14] 质量,P。;福特雷尔,Y。;Gagnoud,A.,《3D耦合问题的耦合方法》,MHD 10年实验,IEEE Trans。磁学,281275(1992)
[15] 埃姆森,C。;Simkin,J.,《三维涡流的优化方法》,IEEE Trans。《磁学》,192450(1983)
[16] B.Jiang,J.Wu,L.A.Povinelli,计算电磁学中伪解的起源,NASA-TM-106921,E-9633,ICOMP-95-8,1995;B.Jiang,J.Wu,L.A.Povinelli,计算电磁学中伪解的起源,NASA-TM-106921,E-9633,ICOMP-95-81995
[17] Brezis,H.,Analyse Fonctionnelle(1983),马森:马森巴黎·Zbl 0511.46001号
[18] Landau,L.D。;Lifshitz,E.M。;Pitaevskii,L.P.,《连续介质电动力学》(1984),佩加蒙出版社:牛津佩加蒙出版公司
[19] Ben Salah,N。;Soulamini,A。;Habashi,W.G。;Fortin,M.,磁流体动力学方程的保守稳定有限元方法,IJNMF,29,535(1999)·兹伯利0938.76049
[20] N.Ben Salah,A.Soulamini,W.G.Habashi,M.Fortin,磁流体动力学方程的保守稳定有限元方法,收录于:S.N.Alturi,G.Yagawa(编辑),《计算工程科学进展》,国际计算工程与科学97,技术科学出版社,佐治亚州福赛斯,1997年,第269页;N.Ben Salah,A.Soulamini,W.G.Habashi,M.Fortin,磁流体动力学方程的保守稳定有限元方法,收录于:S.N.Alturi,G.Yagawa(编辑),《计算工程科学进展》,国际计算工程与科学97,技术科学出版社,佐治亚州福赛斯,1997年,第269页·Zbl 0938.76049号
[21] Sterl,A.,矩形管道中液态金属MHD流动的数值模拟,JFM,216161(1990)·Zbl 0698.76123号
[22] Seungsoo,L。;Dulikravich,G.S.,《三维磁流体动力学稳定流计算》,IJNMF,13,917(1991)·Zbl 0741.76049号
[23] G.S.Dulikravich,V.Ahuja,L.Seungsoo,使用磁场对晶体生长进行三维控制,摘自:《SPIE学报》,《国际光学工程学会智能结构与材料学报》,第1916卷,1993年;G.S.Dulikravich,V.Ahuja,L.Seungsoo,使用磁场对晶体生长进行三维控制,摘自:《SPIE学报》,《国际光学工程学会智能结构与材料学报》,第1916卷,1993年·Zbl 0925.76775号
[24] Sazhin,S.S。;Makhlouf,M.,基于传统计算流体动力学代码的磁流体力学问题的解决方案,IJNMF,21,433(1995)·Zbl 0848.76074号
[25] Peterson,J.S.,关于导电流体不可压缩流动的有限元近似,数值。方法偏微分方程,4,57(1988)·兹比尔0657.76086
[26] 加德纳,L.T.R。;Gardner,G.A.,二维双双B样条有限元:用于MHD管道流动的研究,计算。方法应用。机械。工程,124365(1995)
[27] C.Trophime,Modélisation Numérique du Couplage agnéto hydrodynamique(MHD)Fort,Applicationála Propulsion MHD Navale,法国格勒诺布尔国立理工学院博士,1995年;C.Trophime,Modélisation Numérique du Couplage agnéto hydrodynamique(MHD)Fort,Applicationála Propulsion MHD Navale,法国格勒诺布尔国立理工学院博士,1995年
[28] N.Ben Salah,全耦合磁流体动力学的有限元方法,加拿大蒙特利尔康考迪亚大学博士论文,1999年;N.Ben Salah,全耦合磁流体动力学的有限元方法,加拿大蒙特利尔康科迪亚大学博士论文,1999年
[29] Tanahashi,T。;Oki,Y.,均匀磁场下方腔中导热流体自然对流的数值分析,JSME国际期刊,39,508(1996)
[30] F.Brezzi,J.Pitkaranta,《关于斯托克斯问题有限元近似的稳定性》,载于:W.Hackbusch(Ed.),《椭圆系统的有效解》,第10卷,《数值流体力学注释》,Viewig,Wiesbaden,1984年,第11页;F.Brezzi,J.Pitkaranta,《关于斯托克斯问题有限元近似的稳定性》,载于:W.Hackbusch(Ed.),《椭圆系统的有效解》,第10卷,《数值流体力学注释》,维维格,威斯巴登,1984年,第11页·Zbl 0552.76002号
[31] F.Brezzi,M.Fortin,混合和混合有限元方法,计算数学中的Springer级数,第15卷,Springer,柏林,1991年;F.Brezzi,M.Fortin,混合和混合有限元方法,计算数学中的Springer级数,第15卷,Springer,柏林,1991年·Zbl 0788.7302号
[32] Hugues,T.J.R。;Franca,L。;Ballestra,M.,计算流体动力学的新有限元公式:V绕过Babuska-Brezzi条件:stokes问题的稳定Petrov-Galerkin公式,适应等阶插值,计算。方法应用。机械。工程,59,85(1986)·Zbl 0622.76077号
[33] Hugues,T.J.R。;Franca,L。;Hubert,G.M.,计算流体动力学的一种新的有限元公式:VIII平流扩散方程的Galerkin/最小二乘法,Comput。方法应用。机械。工程,73,173(1989)·Zbl 0697.76100号
[34] Dutto,L.C.,《关于求解线性方程组的迭代方法》,Revue Européenne des Elements Finis,2423(1993)·兹比尔0924.65025
[35] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.,GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM J.Sci。统计计算。,7, 856 (1986) ·Zbl 0599.65018号
[36] Saad,Y.,《稀疏线性系统的迭代方法》(1996),PWS出版社:PWS出版社波士顿·Zbl 1002.65042号
[37] Saad,Y.,ILUT:双阈值不完全ILU因式分解,Numer。线性代数应用。,1, 387 (1994) ·Zbl 0838.65026号
[38] Saad,Y.,数字。线性代数应用。,7, 856 (1986)
[39] 香港莫法特,《导电流体中的磁场产生》(1983),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社伦敦
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