一类含时Poisson-Nernst-Planck方程的时间自适应计算

吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (6): 1352-1358.

一类含时Poisson-Nernst-Planck方程的时间自适应计算

韦鹏, 沈瑞刚

桂林电子科技大学数学与计算科学学院, 广西应用数学中心, 广西高校数据分析与计算重点实验室, 广西桂林 541004

收稿日期:2024-05-21 出版日期:2024-11-26 发布日期:2024-11-26
通讯作者: 沈瑞刚 E-mail:rgshen@guet.edu.cn

Time-Adaptive Computation for a Class of Time-Dependent Poisson-Nernst-Planck Equations

WEI Peng, SHEN Ruigang

Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Data Analysis and Computation, Guangxi Mathematics Applied Center （GUET）, School of Mathematics and Computing Science, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China

Received:2024-05-21 Online:2024-11-26 Published:2024-11-26

摘要/Abstract

摘要： 基于相邻时间步的时间自适应有限元方法求解一类含时Poisson-Nernst-Planck(PNP)方程, 以加速求解含有多种离子的二维PNP方程的长时间数值模拟效率. 数值实验结果表明, 该方法在两种数值格式下都可以有效加速计算, 对于长时间PNP方程的数值计算有效.

关键词: Poisson-Nernst-Planck方程, 有限元方法, 时间自适应, 数值计算

Abstract: The time-adaptive finite element method based on adjacent time steps was used to solve a class of time-dependent Poisson-Nernst-Planck (PNP) equations, which accelerated the efficiency of long-term numerical simulations for solving two-dimensional PNP equations containing multiple ions. Numerical experimental results show that the method can effectively accelerate computations in both numerical formats and is effective for long-term numerical computation of PNP equations.

Key words: Poisson-Nernst-Planck equation, finite element method, time-adaptive, numerical computation

中图分类号:

O241.82

韦鹏, 沈瑞刚. 一类含时Poisson-Nernst-Planck方程的时间自适应计算[J]. 吉林大学学报(理学版), 2024, 62(6): 1352-1358.

WEI Peng, SHEN Ruigang. Time-Adaptive Computation for a Class of Time-Dependent Poisson-Nernst-Planck Equations[J]. Journal of Jilin University Science Edition, 2024, 62(6): 1352-1358.

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