粒子输运方程广泛应用于核反应系统及医学等领域,这些实际应用中的输运问题是十分复杂的,具有多介质、多群、动态等特点,特别是在不同介质区域表现出不同的输运特征,是一个典型的多尺度问题。在光性厚区域呈现为扩散尺度,可采用扩散方程描述。实际问题中从输运区到扩散区,尺度参数相差好几个量级,很难构造在整个物理区域都能适用的统一数值格式。在光性薄区域,采用非渐近保持格式计算某些关键物理量时存在振荡现象。因此,必需构造具有渐近保持性质的数值格式,使其适用于在整个物理系统进行计算,且尽可能避免出现非物理振荡。本研究项目将针对大型工程中实际复杂物理问题,研究曲几何下多群动态粒子输运方程的有限体积方法及间断有限元方法,分析关键物理量的振荡现象,构造高效高精度渐近保持格式,并在此基础上,研究迭代加速求解方法,为多介质多尺度粒子输运问题提供高效的数值模拟手段。
英文主题词transport equation;discrete ordinate method;asymptotic preserving scheme;discontinuous finite element;preserving positive scheme