×

基于Elsässer变量MHD延迟修正的二阶解耦罚投影方法。 (英语) Zbl 1440.65134号

摘要:我们研究了用Elsässer变量表示的磁流体力学(MHD)系统的延迟校正方法。该算法基于Elsässer公式的惩罚投影和梯度稳定Taylor Hood解。这样,通过具有优良质量守恒特性的延迟修正方法,可以获得该方法在时间上的二阶精度。对于所提方法,严格证明了其稳定性,并通过数值实验验证了所提方案和理论。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65平方米 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的线方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65平方米 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界
76周05 磁流体力学和电流体力学
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用

软件:

自由Fem++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 胡永强。;郭小川。;Wang,C.,《关于地球的电离层和重联电位:全球磁流体动力学模拟结果》,地球物理学杂志。第112号决议,A07215(2007年)
[2] Otto,A.,地球磁层顶过程的三维磁流体动力学模拟,地球物理学。天体物理学。流体动力学。,62, 69-72 (1991)
[3] 巴罗·J·D。;Maartens,R。;Tsagas,C.G.,《具有非均匀磁场的宇宙学》,物理学。众议员,449,131-171(2007)
[4] 多米,E。;Soward,A.M.,《自然动力的数学方面》(2007),CRC出版社·Zbl 1157.78001号
[5] Punsly,B.,(黑洞重力流体动力学,黑洞重力流体力学,天体物理学和空间科学图书馆,第355卷(2008年),Springer:Springer Berlin)·Zbl 1157.83006号
[6] 案例,M。;拉博夫斯基,A。;雷霍尔茨,L。;Wilson,N.,《不可压缩磁流体力学的一种高物理精度方法》,《国际数值杂志》。分析。模型。序列号。B、 1、2、217-236(2010)·Zbl 1251.35194号
[7] 莱顿,W。;Tran,H。;Trenchea,C.,解耦演化磁流体动力学流的两种分区方法的数值分析,数值。方法部分差异。Equ.、。,30, 1083-1101 (2014) ·Zbl 1364.76088号
[8] 荣,Y。;Hou,Y.,《小磁雷诺数下磁流体动力流动的分区二阶方法:磁流体动力流的分区二级方法》,Numer。方法部分差异。Equ.、。,33, 6, 1966-1986 (2017) ·Zbl 1390.65119号
[9] Davidson,P.A.,《磁流体动力学导论》(2001),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0974.76002号
[10] Font,J.A.,《广义相对论流体动力学和磁流体动力学:相对论天体物理学中的双曲系统》,(双曲问题:理论、数值、应用(2008),Springer:Springer-Blin)·Zbl 1151.83006号
[11] Trenchea,C.,磁流体动力流动分区IMEX方法的无条件稳定性,应用。数学。莱特。,27, 97-100 (2014) ·Zbl 1311.76096号
[12] Elsässer,W.M.,流体磁方程,物理学。修订版,79,2183(1950)·Zbl 0037.28802号
[13] 弗兰克·R。;Ueberhuber,W.,常微分方程刚性系统有效解的迭代缺陷校正,BIT,17146-159(1977)·Zbl 0364.65053号
[14] Dutt,A。;Greengard,L。;Rokhlin,V.,《常微分方程的谱延迟校正方法》,BIT,40,241-266(2000)·Zbl 0959.65084号
[15] Minion,M.L.,常微分方程的半隐式谱延迟校正方法,Commun。数学。科学。,1, 471-500 (2003) ·Zbl 1088.65556号
[16] Aggul,M。;Labovsky,A.,高雷诺数下Navier-Stokes方程的高精度微创正则化技术,Numer。方法部分差异。Equ.、。,33, 3, 814-839 (2017) ·Zbl 1397.76058号
[17] Erkmen,D。;Labovsky,A.,双区域对流占优对流扩散问题的缺陷偏差修正方法,J.Math。分析。应用。,450, 1, 180-196 (2017) ·Zbl 1381.76164号
[18] Skeel,R.,《证明延迟修正精度结果的理论框架》,SIAM J.Numer。分析。,19, 1, 171-196 (1981) ·Zbl 0489.65051号
[19] 李毅。;Trenchea,C.,Elsässer变量磁流体动力学的分区二阶方法,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 23、7、2803-2823(2018)·Zbl 1394.76149号
[20] Wilson,N。;拉博夫斯基,A。;Trenchea,C.,Elsässer变量磁流体动力学系统的高精度方法,计算。方法应用。数学。,15, 1, 97-110 (2015) ·Zbl 1309.76225号
[21] Heister,T。;Mohebujjaman,M。;Rebholz,L.,MHD流动模拟的解耦、无条件稳定的高阶离散,J.Sci。计算。,71, 1, 21-43 (2017) ·Zbl 06849348号
[22] Jobelin,M。;拉普尔塔,C。;莱切,J.-C。;Angot博士。;Piar,B.,《不可压缩流动的有限元罚投影法》,J.Compute。物理。,217, 502-518 (2006) ·Zbl 1160.76366号
[23] Linke,A。;内兰,M。;雷博尔兹。;Wilson,N.,耦合投影和罚投影时间步长格式与Navier-Stokes方程有限元空间离散化之间的联系,J.Numer。数学。,25229-248(2017)·Zbl 1453.65331号
[24] 阿克巴斯,M。;卡亚,S。;Mohebujjaman,M。;Rebholz,L.,《Elsässer变量中MHD的完全离散、解耦罚投影算法的数值分析和测试》,国际期刊Numer。分析。型号。,13, 1, 90-113 (2016) ·Zbl 1345.76114号
[25] Zhang,S.,三维Stokes方程的稳定混合有限元新族,数学。公司。,74, 543-554 (2005) ·Zbl 1085.76042号
[26] Gelhard,T。;润滑油,G。;Olshanskii,医学硕士。;Starcke,J.-H.,《不可压缩流动的LBB-稳定元稳定有限元格式》,J.Compute。申请。数学。,177, 243-267 (2005) ·Zbl 1063.76054号
[27] Olshanskii,M.A.,稳态不可压缩流Navier-Stokes方程的低阶Galerkin有限元方法:稳定性问题和迭代方法,计算。方法应用。机械。工程,1915515-5536(2002)·Zbl 1083.76553号
[28] 案例,M。;埃尔文,V。;Linke,A。;Rebholz,L.,Scott-Vogelius和梯度稳定Taylor-Hood之间的联系,Navier-Stokes方程的F E近似,SIAM J.Numer。分析。,49, 4, 1461-1481 (2011) ·Zbl 1244.76021号
[29] Erkmen,D。;Labovsky,A.,《磁流体力学中使用梯度-直径稳定的惩罚投影算法的注释》,应用。数学。计算。,349, 48-52 (2019) ·Zbl 1428.76098号
[30] Girault,V。;Raviart,P.-A.,《Navier-Stokes方程的有限元方法:理论和算法》(1986),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0585.65077号
[31] Brenner,S。;Scott,L.R.,《有限元方法的数学理论》(2008),Springer-Verlag·Zbl 1135.65042号
[32] Hecht,F.,《FreeFem++的新发展》,J.Numer。数学。,20, 251-265 (2012) ·Zbl 1266.68090号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。