两相多孔介质铁磁流体模型的一个高效算法

姜莹莹; 周帅; 张国栋

doi:10.13951/j.cnki.37-1213/n.240607

烟台大学学报（自然科学与工程版） ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (2) : 143 -155. DOI: 10.13951/j.cnki.37-1213/n.240607

两相多孔介质铁磁流体模型的一个高效算法

姜莹莹, 周帅, 张国栋

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摘要

建立了一种基于Cahn-Hilliard相场方程的两相多孔介质铁磁流体数学模型，同时建立了其能量定律。为了高效求解非线性、耦合、鞍点结构的多孔介质铁磁流体系统，应用辅助标量法(SAV方法)和零能量法(ZEC方法)的统一框架，提出了线性、时间一阶精度、完全解耦、质量守恒和无条件能量稳定的格式。进一步证明了格式的质量守恒、无条件能量稳定性和适定性。最后，通过几组数值算例验证了建立的数学模型及格式的有效性、收敛性和稳定性。