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非线性锂离子电池方程的隐式显式Runge-Kutta-Chebyshev有限元方法。 (英语) Zbl 1428.78029号

小结:我们引入了一种数值方法来整合非线性方程组,该方程组模拟了锂离子电池的物理化学规律。数学模型,在[M.多伊尔,“锂/聚合物/插入电池的恒流充放电建模”,J.Electrochem。Soc.140,No.6,1526–1533(1993;数字对象标识代码:10.1149/1.2221597)]是一个强耦合非线性抛物方程和椭圆方程组。我们的数值方法将二阶隐式显式Runge-Kutta-Chebyshev格式与系统的线性有限元空间离散相结合,用于控制变量(c_e)和(c_s)动力学的抛物方程的时间离散。抛物方程的隐式-显式数值公式允许我们将隐式处理的强非线性反应项与显式处理的线性扩散项解耦。这种方法计算效率很高,因为(a)它有一个扩展的稳定域,(b)代数方程组的耦合系统成为每个网格点的单变量非线性方程,这很容易用牛顿法求解。

MSC公司:

78M10个 有限元、伽辽金及相关方法在光学和电磁理论问题中的应用
65平方米 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
78A57型 电化学
92E20型 化学中的经典流动、反应等
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全文: 内政部

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