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二维三温辅射热传导方程组是惯性约束聚变(ICE)数值模拟研究中的一个模型方程,它近似地描述了辐射能量在静止介质中的传播,以及光子、离子和电子之间的能量交换过程。本文针对二维三温辐射热传导方程的两种简化模型的有限元方程,讨论了两层网格方法。
首先,针对二维三温辐射热传导方程组的简化线性模型,设计了两层网格方法(算法2.1)和两层网格迭代方法(算法2.2),并在有限元理论的基础上,证明了在一定条件下,两种算法的数值解与线性有限元解在H1范数下是同阶的。相关的数值实验结果,验证了两层网格方法理论结果的正确性。
其次,针对二维三温辐射热传导方程组的一种非线性模型问题,设计了两种两层网格方法(算法3.2和算法3.3),并从理论上给出了算法的误差阶估计,相关数值结果验证了这两种两层网格方法数值解的理论误差阶,与通常的单层网格法相比较,新方法在提高计算速度的同时,也能够很好地保持能量守恒性。