数学学院李剑教授团队在权威期刊发表论文

近日，我校数学与数据科学学院李剑教授团队围绕新能源地热问题可计算建模与高效数值算法研究等学术前沿课题取得重要进展，在计算数学领域权威期刊Advances in Computational Mathematics发表2篇高水平论文。主要工作由李剑教授、秦毅副教授、博士生高嘉伟和硕士生高欣悦共同完成，李剑教授、秦毅副教授分别为第一作者和通讯作者。

成果一：Xinyue Gao, Yi Qin, Jian Li, Optimally convergent mixed finite element methods

for the time-dependent 2D/3D stochastic closed-loop geothermal system with multiplicative noise, Advances in Computational Mathematics.

地热能作为低碳、环保、可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。因此，地热资源的合理开发利用越来越受到重视。为了模拟地下热交换管道系统及其从地热储层中提取地热能的过程，确定性闭环地热系统的耦合数学模型被提出。然而，在实际物理系统中存在着许多随机扰动，这些不可忽视的噪声的存在可能引起一些统计特征和重要现象。因此，该团队构造了带有乘性噪声的2D/3D随机闭环地热系统，提出了一种利用 Helmholtz 分解乘性噪声的混合有限元方法。详细分析了该方法的稳定性和收敛性，并突破3D数值实验，进一步佐证了理论结果。

成果二：Jian Li, Jiawei Gao, Yi Qin, An Effective Rotational Pressure-Correction Schemes for 2D/3D Closed-Loop Geothermal System, Advances in Computational Mathematics.

目前，已有学者根据开发地热能的闭环交换器构造了新的耦合偏微分方程模型。然而，针对该模型的数值分析部分目前尚有许多空白。主要研究了时间依赖的闭环地热系统模型的旋转压力矫正格式的高效数值算法，并且分别从数值理论分析与实验模拟两方面，给出该模型的优化的数值分析结果，证明了数值格式的无条件稳定性和长时间稳定性，同时模拟了实际背景下的地热开发过程。

近年来围绕新能源可计算建模等高效数值方法，团队已在国际计算数学和力学领域顶级标志性期刊Numerische Mathematik, SIAM Journal on Numerical Analysis, SIAM Journal on Scientific Computing, Journal of Computational Physics, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering上发表多篇高水平论文。

（核稿：李剑 编辑：刘倩）