Erhaltungsgleichungen und Lösungsverfahren für technisch relevante Magneto-Plasmen

技术相关磁等离子体的守恒方程和求解方法

• 批准号: 5382089
• 负责人: Professorin Dr.-Ing. Monika Auweter-Kurtz
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1996-12-31 至 2004-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5382089?language=en
• 关键词: Erhaltungsgleichungen; und; sungsverfahren; technisch; relevante

In der Arbeitsgruppe der Antragsteller werden seit Jahren Plasmabeschleuniger entwickelt, die als elektrische Antriebe in der Raumfahrt sowie als Plasmaquellen in Plasmawindkanälen Anwendung finden. Die physikalischen Prozesse lassen sich durch die Erhaltungsgleichungen für eine mehrkomponentige dissipative Magneto-Plasmaströmung mit chemischen Reaktionen beschreiben. Zur Lösung dieses Systems werden explizite Finite-Volumen-Verfahren gekoppelt mit FD- bzw. FEM-Lösern in Verbindung mit adaptiver Netzverfeinerung auf unstrukturierten Gittern eingesetzt. Schwierigkeiten machen die lokal starken Quellterme der Erhaltungsgleichungen und die Steifigkeit des diskreten Systems infolge chemischer Reaktionen, was zu erheblichen Rechenzeiten führt. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms soll in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen eine wesentliche Beschleunigung der Lösungsverfahren durch Entwicklung effizienter, robuster Zeitintegrationsmethoden und durch Berechnung des MPD-Beschleuniger-Freistrahles mit Hilfe von Gebietszerlegung und Modellreduktion erzielt werden. Die Genauigkeit der numerischen Lösungen soll durch objektive, mathematisch fundierte Adaptionskriterien sowie Weiterentwicklung der Netztopologie im Grenzschichtbereich und bei Unstetigkeiten erhöht werden. Ferner ist geplant, mit Hilfe der Quasi-Analytischen Methode (QAM) ein Lösungsverfahren für die Erhaltungsgleichungen für MPD-Beschleuniger zu entwickeln.

在 der Arbeitsgruppe der Antragsteller werden seit Jahren Plasmabeschleuniger entwickelt 中，die als elektrische Antriebe in der Raumfahrt sowie als Plasmaquellen in Plasmawindkanälen Anwendung finden。物理过程是通过化学反应来进行耗散磁等离子体的综合研究。 Zur Lösung dieses Systems werden explizite Finite-Volumen-Verfahren gekoppelt mit FD- bzw。 FEM-Lösern 在 Verbindung mit Adaptiver Netzverfeinerung auf unstrukturierten Gittern eingesetzt 中。 Schwierigkeiten machen die lokal starken Quellterme der Erhaltungsgleichungen und die Steifigkeit des diskreten Systems inflge chemischer Reaktionen, was zu erheblichen Rechenzeiten führt. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms soll in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen eine wesentliche Beschleunigung der Lösungsverfahren durch Entwicklung ungerfizienter, Stronger Zeitintegrationsmethoden und durch Berechnung des MPD-Beschleuniger-Freistrahles mit Hilfe von Gebietszerlegung 和 Modellreduktion erzielt werden。数值计算的基本原理是针对目标、数学基础的适应脚本，以便在网络拓扑和网络拓扑中进行适应。 Ferner ist geplant, mit Hilfe der Quasi-Analytischen Methode (QAM) ein Lösungsverfahren für die Erhaltungsgleichungen für MPD-Beschleuniger zu entwickeln.