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求解非线性Poisson方程的格子演化算法
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O55[理学—热学与物质分子运动论;理学—物理]
  • 作者机构:[1]清华大学航天航空学院,北京100084, [2]Department of Mechanical Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore MD 21218, USA
  • 相关基金:国家自然科学基金重大资助项目(No.59995550-2)
中文摘要:

非线性Poisson方程在化学、化工及生物等领域有着广泛的应用。本文发展了一种基于格子演化的新算法一格子Poisson方法(LPM),并且给出了Dirichlet边界条件和Neumann边界条件的实现方法。本方法不需要对方程进行线化处理,直接求解非线性方程,适用范围广泛。Dirichlet边界与Neumann边界的数值模拟结果与多重网格法等结果符合很好,验证了该方法在求解非线性Poisson方程的正确性与有效性。本方法非常适合并行计算,并方便扩展到三维情况。

英文摘要:

The nonlinear Poisson equation play a fundamental role in many biochemical and biophysical processes, such as bio-macromolecules interactions in electrolyte solutions. This paper presents a new lattice evolution based algorithm, Lattice Poisson method (LPM), for solving the nonlinear Poisson equation without any linearization process. The high-order accurate boundary implements involving Dirichlet and Neumann boundaries are proposed in details. The LPM results agree well with the classical partial difference equation solutions, such as the multigrid solutions, for various cases with Dirichlet or Neumann boundary conditions. The present lattice evolution based method is suitable for parallel computing and can be easily extended to three dimensional cases.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026