多尺度Poisson-Nernst-Planck系统的渐近保持与准确性方案
数值分析
2026-04-28 v2 数值分析
数学物理
math.MP
摘要
本文提出并验证了一个两物种的多尺度Poisson-Nernst-Planck(PNP)模型，关注正离子和负离子在诱导陷阱作用下的相关运动。具体而言，我们旨在建模长度尺度远小于问题尺度的表面陷阱的吸引范围。我们所指导的物理环境是：一颗锚定的气泡(气泡)被包围，周围是由带电表面活性剂(由正离子和负离子组成)在水中扩散的流体。当扩散的表面活性剂到达陷阱的表面时，负离子因其亲水尾部而被吸附，因为其亲水尾部受到空气泡的吸引。在我们的前期工作中，吸引势的效应被取代为质量守恒和渐近分析推导出的适当边界条件所取代。本工作的新颖之处在于：将模型[citeastuto2023multiscale]扩展到同时包含两类载流子——正离子和负离子的影响，这在传统方法中常被忽略，因为传统方法通常独立地处理离子种类。两类载流子通过库仑势相互作用，其由泊松方程计算。[...]。
引用
@article{arxiv.2507.01402,
title = {Asymptotic Preserving and Accurate scheme for Multiscale Poisson-Nernst-Planck (MPNP) system},
author = {Clarissa Astuto and Giovanni Russo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01402},
year = {2026}
}
备注
41 pages 19 figures 2 tables