磁流体动力学（MHD）方程的高阶约束输运有限元方法

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91330110
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    蔡伟
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    A0501.算法基础理论与构造方法
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-31 至2016-12-31

项目摘要

The MHD equations describe the dynamics of a charged system under an interaction with a magnetic field and the conservation of the mass, momentum, and energy for the plasma system. Numerical modeling of plasmas has shown that the observance of the zero divergence of the magnetic field plays an important role in reproducing the correct physics in the plasma fluid. In this proposal, we will develop a high order constrained-transport method for the MHD equations using our recently constructed hierachical H(Div) basis functions in tedrahehral elements. A H(Div) conforming finite element method will be used for the magnetic field B while a high order discontinuous Galerkin method will be used for the hydrodynamic equations of the magnetic fluid. The enforcement of the divergence free condition of the magneticfield will be done algebraically using an interior bubble functions in the new H(div) basis elementwise. Also, the DG method will be based on an orthogonal basis functions developed in our group on tetrahedral elements.Various properties of the proposed numerical methods such as accuracy and stability, conditioning, and boundary condition treatment will be investigated in this project. Numerical simulation of several MHD problems will also be conducted.
磁流体动力学（MHD）方程描述了等离子体系统的质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律及简化的Maxwell方程，可用于刻画磁场中带电系统的动力学。已有数值试验表明满足磁场无散度条件对于准确地数值重现等离子体相关的物理现象至关重要。基于本组最新发展的四面体元上的分级H(div) 基函数，本项目将设计数值求解MHD方程的高阶约束输运方法，主要包括求解磁场方程的H(div) 协调有限元方法和求解流体动力学方程的高阶间断Galerkin方法。利用新H(div) 基函数内的泡型内部函数，我们将用代数方法使得磁场全局无散度条件得到满足，同时，间断Galerkin方法也将采用新设计的四面体L2正交分级基函数。我们还将深入研究所得高阶数值方法的精度、稳定性、条件数、边界处理和限制器设计等方面，并应用于模拟几个典型的磁流体动力学问题。

结项摘要

本项目设计求解方程MHD方程的高阶约束输运数值方法，主要由以下两部分数值方法组成：..•.求解MHD方程中磁场方程的无散度的H(div) 协调有限元方法.将采用一类新的H(div) 基函数离散磁场 的方程，每个时间步内，通过在每个单元上加入一个高阶泡型内部函数来校正磁场使得校正后的磁场是全局无散度的H(div) 向量场。..•.求解MHD方程中Navier-Stokes型方程的高阶间断Galerkin方法.这里的间断Galerkin方法将采用最新发展的四面体元上的正交多项式基函数。..研究进展:已完成以下三年内预期的任务：..(1).测试新设计的四面体元基函数的精度和所得质量矩阵的条件数； . (2) 测试高阶基函数的数值积分；. (3) 新引入的泡形基函数对精度和刚性的影响。. (4) 设计并程序实现数值求解磁场方程的算法，包括精确满足无散度条件和基于H(div) 分级有限元基函数离散后所得矩阵方程的快速迭代求解器；.(5) 基于四面体元上的正交分级基函数设计并程序实现MHD方程中流体动力学方程的高阶间断Galerkin 方法。.(6) We have tested new H(div) basis with free divergence for 3-D magnetic equation..(7) We have implemented 2-D MHD equations with H(Div) basis for magnetic field and DG for Navier-Stokes equations

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Multi-hump solitary waves of a nonlinear dirac equation
非线性狄拉克方程的多峰孤立波
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Communications in Mathematical Sciences
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    Xu, Jian;Shao, Sihong;Tang, Huazhong;Wei, Dongyi
  • 通讯作者：
    Wei, Dongyi
A Well-Conditioned Hypersingular Boundary Element Method for Electrostatic Potentials in the Presence of Inhomogeneities within Layered Media
分层介质中存在不均匀性时静电势的良好条件超奇异边界元方法
  • DOI：
    10.4208/cicp.090415.170815a
  • 发表时间：
    2016-04
  • 期刊：
    Communications in Computational Physics
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zinser, Brian;Cai, Wei
  • 通讯作者：
    Cai, Wei
Feature-Scale Simulations of Particulate Slurry Flows in Chemical Mechanical Polishing by Smoothed Particle Hydrodynamics
通过平滑粒子流体动力学对化学机械抛光中的颗粒浆料流进行特征尺度模拟
  • DOI：
    10.4208/cicp.261213.030614a
  • 发表时间：
    2014-11
  • 期刊：
    Communications in Computational Physics
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Shao, Sihong;Yan, Changhao;Cai, Wei;Zeng, Xuan
  • 通讯作者：
    Zeng, Xuan
Solitary waves in the nonlinear Dirac equation in the presence of external driving forces
存在外部驱动力时非线性狄拉克方程中的孤立波
  • DOI：
    10.1088/1751-8113/49/6/065402
  • 发表时间：
    2016-01
  • 期刊：
    Journal of Physics A-Mathematical and Theoretical
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Quintero, Niurka R.;Shao, Sihong;Khare, Avinash;Saxena, Avadh
  • 通讯作者：
    Saxena, Avadh
Analysis of Time Reversible Born-Oppenheimer Molecular Dynamics
时间可逆玻恩-奥本海默分子动力学分析
  • DOI：
    10.3390/e16010110
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Entropy
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Lin, Lin;Lu, Jianfeng;Shao, Sihong
  • 通讯作者：
    Shao, Sihong

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS结合离子排除列表快速鉴定侗药马卡列丙中化学成分
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    天然产物研究与开发
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李凯琳;熊佩;龚开妍;彭婕;史思林;蔡伟
  • 通讯作者：
    蔡伟
模拟电路行为级建模的SGWD逼近算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    计算机辅助设计与图形学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾璇;蔡伟;陶俊
  • 通讯作者：
    陶俊
基于视觉空间特性的人机界面工效学评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    战术导弹技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王君;蔡伟
  • 通讯作者：
    蔡伟
基于离焦技术的光内送粉堆积变径体壁厚控制研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡伟;傅戈雁;石世宏;张甲;朱萍;张迎寅
  • 通讯作者：
    张迎寅
基于UHPLC-LTQ-Orbitrap MS法的苦荬菜内酯Z和11, 13α-二氢苦荬菜内酯Z的大鼠肝微粒体体外代谢产物鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    质谱学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张秀平;蔡伟;姚泓;张加余;王子健;卢建秋;刘颖
  • 通讯作者：
    刘颖

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

蔡伟的其他基金

DENR协作 m6Am RNA修饰调控结直肠癌中巨噬细胞功能的机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    51 万元
  • 项目类别：
    面上项目
DENR协作 m6Am RNA修饰调控结直肠癌中巨噬细胞功能的机制研究
  • 批准号：
    82273214
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    52.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
间充质干细胞调节表观调控因子EZH2治疗肝衰竭的分子机制研究
  • 批准号：
    81470867
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    73.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码