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稀薄气体线性化矩方程的迭代方法

数值分析 2024-07-11 v2 数值分析 计算物理

摘要

我们研究了从线性化玻尔兹曼方程导出的大型矩方程组的迭代方法。通过傅里叶分析表明,直接应用块对称高斯-赛德尔(BSGS)方法对于较小的克努森数收敛较慢。然后,通过将BSGS方法与微观-宏观分解相结合,为稠密流动获得了更好的收敛速度,该方法将矩方程视为一个由微观部分和宏观部分组成的耦合系统。由于宏观部分仅包含少量方程,可以在迭代过程中以相对较小的计算成本精确求解,从而加速整体迭代。该方法被进一步推广到多尺度分解,将矩系统分割成许多具有不同数量级的子系统。我们进行了一维和二维数值测试以检验这些方法的性能。结论部分讨论了关于效率和收敛性的可能问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.06191,
  title  = {Iterative methods of linearized moment equations for rarefied gases},
  author = {Xiaoyu Dong and Zhenning Cai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06191},
  year   = {2024}
}

备注

32 pages, 17 figures