兩類(lèi)不可壓Navier-Stokes耦合模型系統(tǒng)的高效數(shù)值算法
定 價(jià):69 元
- 作者:王旦霞
- 出版時(shí)間:2025/5/20
- ISBN:9787513099943
- 出 版 社:知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社
- 中圖法分類(lèi):O175.26
- 頁(yè)碼:140
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本研究旨在開(kāi)發(fā)新型高效且穩(wěn)定的數(shù)值算法,以求解特定類(lèi)型的偏微分方程,突破現(xiàn)有數(shù)值方法的局限性,提升數(shù)值解的精度、計(jì)算效率與穩(wěn)定性。理論上,為偏微分?jǐn)?shù)值分析理論體系增添新的算法與理論成果,深化對(duì)數(shù)值方法收斂性、穩(wěn)定性等特性的理解;實(shí)踐中,為材料科學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)際工程問(wèn)題提供更精準(zhǔn)、高效的數(shù)值模擬解決方案,助力相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)革新與發(fā)展。
王旦霞,博士,教授,主講課程有:高等數(shù)學(xué),線(xiàn)性代數(shù),復(fù)變函數(shù),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。研究方向:偏微分方程的理論和數(shù)值解:科研相關(guān)成果已發(fā)表在“Applied Numerical Mathematics”、“Journal of computational and applied mathematics”等期刊,近五年發(fā)表Sci論文及中文核心論文近50篇,近五年本人主持了2項(xiàng)山西省自然科學(xué)基金;主持了1項(xiàng)山西省歸國(guó)留學(xué)人員項(xiàng)目;主持了2項(xiàng)教改項(xiàng)目,以第一參與人參與了2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和1項(xiàng)國(guó)家青年基金。課程建設(shè)方面成果: 2019 年獲批了省級(jí)精品共享課程《復(fù)變函數(shù)(線(xiàn)上)》建設(shè)課程,2024年參與獲批了省級(jí)精品共享課程《高等數(shù)學(xué)(線(xiàn)下)》建設(shè)課程。發(fā)表了教改論文6篇。
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目 錄
第 1 章 緒 論 /1
1.1 研究背景 /1
1.1.1 MHD模型及其耦合模型 /1
1.1.2 變密度 Ericksen-Leslie模型/4
1.2 研究方法 /5
1.2.1 壓力校正法 /6
1.2.2 Gauge-Uzawa法/6
1.2.3 標(biāo)量輔助變量法/6
1.2.4 球面約束保持法 /7
1.3 研究?jī)?nèi)容 /7
1.4 前期準(zhǔn)備 /9
第 2 章 不可壓MHD方程二階半離散穩(wěn)定化格式的最優(yōu)誤差估計(jì) /11
2.1 數(shù)值格式及其穩(wěn)定性/11
2.1.1 時(shí)間離散格式 /11
2.1.2 能量穩(wěn)定 /12
2.2 誤差估計(jì) /16
2.2.1 初步估計(jì) /16
2.2.2 最優(yōu)誤差估計(jì) /25
2.3 數(shù)值模擬 /30
2.3.1 收斂性測(cè)試 /30
2.3.2 穩(wěn)定性測(cè)試 /32
2.3.3 高物理參數(shù)和效率測(cè)試 /33
2.3.4 方腔驅(qū)動(dòng)流 /35
2.4 本章小結(jié) /36
第 3 章 基于Gauge-Uzawa法的變密度MHD方程的數(shù)值近似 /37
3.1 數(shù)值格式及其穩(wěn)定性 /37
3.1.1 一階格式 /37
3.1.2 二階格式 /40
3.2 誤差估計(jì) /45
3.2.1 初步估計(jì) /45
3.2.2 最優(yōu)誤差估計(jì) /50
3.2.3 壓力的誤差估計(jì) /53
3.3 有限元離散格式及其穩(wěn)定性 /58
3.3.1 有限元格式 /59
3.3.2 有限元方案的穩(wěn)定性 /59
3.4 數(shù)值模擬 /60
3.4.1 收斂性測(cè)試 /60
3.4.2 穩(wěn)定性測(cè)試 /63
3.4.3 數(shù)值格式的對(duì)比 /64
3.5 全解耦格式 /67
3.6 本章小結(jié) /69
第 4 章 簡(jiǎn)化的變密度Ericksen-Leslie系統(tǒng)的全解耦格式的誤差分析 /70
4.1 極坐標(biāo)形式 /70
4.2 數(shù)值格式 /70
4.2.1 重寫(xiě)等價(jià)系統(tǒng) /70
4.2.2 一階時(shí)間離散格式 /72
4.2.3 有限元格式與實(shí)現(xiàn) /74
4.3 誤差估計(jì) /77
4.4 數(shù)值模擬 /90
4.5 本章小結(jié) /93
第 5 章 懲罰的變密度Ericksen-Leslie系統(tǒng)的一階、無(wú)條件穩(wěn)定、全解耦的數(shù)值方法 /94
5.1 懲罰的變密度Ericksen-Leslie系統(tǒng)/94
5.2 VD-PEL方程的GUSAV法 /95
5.2.1 等價(jià)系統(tǒng) /95
5.2.2 時(shí)間離散格式 /96
5.2.3 有限元格式及解耦實(shí)施 /99
5.3 VD-PEL方程的GUIVCS法 /103
5.3.1 時(shí)間離散格式 /104
5.3.2 有限元格式 /107
5.4 數(shù)值模擬 /110
5.4.1 精度和收斂性檢測(cè) /110
5.4.2 穩(wěn)定性檢測(cè) /113
5.4.3 方向場(chǎng)的演化 /115
5.4.4 計(jì)算效率 /116
5.5 本章小結(jié) /117
第 6 章 其他 MHD 耦合系統(tǒng)的高效數(shù)值方法 /119
6.1 兩相 MHD 擴(kuò)散界面模型 /119
6.2 熱耦合不可壓 MHD 系統(tǒng) /122
第 7 章 總結(jié)與展望 /126
參考文獻(xiàn) /127