3维定常MHD方程的有限差分有限元解耦迭代方法

项目名称： 3维定常MHD方程的有限差分有限元解耦迭代方法

项目编号： No.11362021

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 何银年

作者单位： 新疆大学

项目金额： 48万元

中文摘要： 磁流体力学（MHD）在天体物理、受控热核反应和磁流体发电等领域具有极其重要的应用。我们的研究目标是在唯一性条件下数值求解3维有界柱形凸区域上的定常不可压缩MHD方程。由于此模型具有强耦合性和强非线性，我们首先设计求解MHD方程的扩展的Stokes， Oseen，Newton解耦迭代格式，其中不同的的迭代格式适合于不同的物理参数情形。对于解耦的线性化的MHD方程我们采用具有一阶及二阶精度的差分有限元方法进行离散，其中z变量用差分法进行离散，(x,y)变量用有限元方法进行离散。于是我们将复杂的3维的速度场、压力和磁场耦合的非线性MHD方程的求解归结为一系列的线性的，解耦的2维问题进行求解。我们将对其高效算法进行数值分析，并针对具体工程应用问题进行数值模拟。该项目的研究工作将有助于非线性科学研究的深入发展和磁流体力学在工程技术中的广泛应用，部分研究成果将达到国际先进水平。

中文关键词： 迭代方法；有限元方法；唯一性；收敛性；MHD方程组

英文摘要： Magnetohydrodynamic（MHD）is of important applications in the astrophysics, controlled nuclear reaction and MHD dynamotor. Our aim is to numerically solve the 3D stationary incompressible MHD equations on a bounded cylinder convex domain under the uniquenes

英文关键词： Iterative method；Finite element method；uniqueness；Convergence；MHD equations