具有速度依赖碰撞频率的多组分 BGK 模型的数值格式
数值分析
2022-11-14 v2 数值分析
数学物理
math.MP
摘要
我们考虑用 Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）碰撞算子建模的多组分气体混合物的动力学描述，其中碰撞频率不仅随时间和空间变化，还随微观速度变化。在该模型中，标准 BGK 算子中通常使用的 Maxwellian 分布被此类目标函数的推广所替代，后者由变分过程定义 \cite{arXiv:2101.09047}。本文提出一种模拟该模型的数值方法，其使用隐式-显式（IMEX）格式来最小化某一势函数，以模仿理论推导中出现的拉格朗日泛函。我们证明该数值方法保持了质量、总动量和总能量守恒以及分布函数的正性等理论性质，并通过数值算例说明了其有用性与有效性。
引用
@article{arxiv.2202.05652,
title = {Numerical schemes for a multi-species BGK model with velocity-dependent collision frequency},
author = {Jeffrey Haack and Cory Hauck and Christian Klingenberg and Marlies Pirner and Sandra Warnecke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05652},
year = {2022}
}