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高Hartmann数下MHD流动的变分多尺度无单元Galerkin方法。 (英语) Zbl 1302.76110号

摘要:本文的目的是开发一种高效的数值算法,用于求解具有完全绝缘壁或部分绝缘和部分导电壁的磁流体力学(MHD)流动问题。为此,我们首先将无单元Galerkin(EFG)方法的形状函数的影响域扩展到任意形状。当影响因子接近1时,我们发现EFG形状函数在节点处几乎具有Delta性质(即节点的EFG形状函数的值在该节点的位置处几乎等于1)以及节点影响域中切片的属性(即节点影响域的EFG形状函数几乎是由不同切片中定义的不同函数构造的)。因此,对于高Hartmann数下的MHD流动问题,我们遵循变分多尺度有限元方法(VMFEM)的思想,将EFG方法与变分多尺寸方法(VM)相结合,即提出变分多比例无单元伽辽金(VMEFG)方法。随后,为了验证所提出的方法,我们将获得的近似解与一些已知精确解的问题的精确解进行了比较。最后,对MHD流动的几个基准问题进行了模拟,数值结果表明,VMEFG方法在中高Hartmann数下是稳定的。该方法的另一个重要特点是,通过精细问题的求解,稳定参数自然出现。同时,由于该方法是一种无网格方法,因此可以避免网格划分的需要,而网格划分对于复杂的几何问题来说是一项非常艰巨的任务。

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