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Barrett, John W. ; Garcke, Harald ; Nürnberg, Robert

On stable parametric finite element methods for the Stefan problem and the Mullins-Sekerka problem with applications to dendritic growth

Barrett, John W., Garcke, Harald und Nürnberg, Robert (2010) On stable parametric finite element methods for the Stefan problem and the Mullins-Sekerka problem with applications to dendritic growth. J. Comput. Phys. 229, S. 6270-6299.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 23 Mrz 2010 08:15
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.13662


Zusammenfassung

We introduce a parametric finite element approximation for the Stefan problem with the Gibbs–Thomson law and kinetic undercooling, which mimics the underlying energy structure of the problem. The proposed method is also applicable to certain quasi-stationary variants, such as the Mullins–Sekerka problem. In addition, fully anisotropic energies are easily handled. The approximation has good mesh ...

We introduce a parametric finite element approximation for the Stefan problem
with the Gibbs–Thomson law and kinetic undercooling, which mimics the underlying
energy structure of the problem. The proposed method is also applicable to
certain quasi-stationary variants, such as the Mullins–Sekerka problem. In addition,
fully anisotropic energies are easily handled. The approximation has good
mesh properties, leading to a well-conditioned discretization, even in three space
dimensions. Several numerical computations, including for dendritic growth and
for snow crystal growth, are presented.


Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftJ. Comput. Phys.
Ort der Veröffentlichung:Regensburg
Schriftenreihe der Universität Regensburg:Preprintreihe der Fakultät Mathematik
Band:229
Seitenbereich:S. 6270-6299
Datum2010
InstitutionenMathematik > Prof. Dr. Harald Garcke
Klassifikation
NotationArt
35K55MSC
35R35MSC
53C44MSC
65M12MSC
65M50MSC
65M60MSC
74E10MSC
74E15MSC
80A22MSC
82C26MSC
Nicht ausgewähltMSC
Nicht ausgewähltMSC
Stichwörter / KeywordsStefan problem, Mullins–Sekerka problem, surface tension, anisotropy, kinetic undercooling, Gibbs–Thomson law, dendritic growth, snow crystal growth; parametric finite elements
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 510 Mathematik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenZum Teil
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-136628
Dokumenten-ID13662

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