求解PNP方程的虚单元两水平算法

毛万涛; 阳莺

doi:10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024391

吉林大学学报(理学版) ›› 2025, Vol. 63 ›› Issue (04) : 1051 -1058. DOI: 10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024391

求解PNP方程的虚单元两水平算法

毛万涛, 阳莺

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摘要

针对稳态和含时两种PNP(Poisson-Nernst-Planck)方程，提出一种基于虚单元离散的两水平算法.该算法先利用线性虚单元解对PNP方程进行解耦和线性化，然后在二次虚单元空间上求解.与PNP方程求解常用的Gummel算法相比，该算法能加快求解速度.包含稳态和含时两种PNP方程的数值实验结果表明，与线性虚单元的Gummel算法相比，两水平算法精度更高，且在相当精度下，耗费CPU时间更少，效率更高.