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艾蒂安·阿胡斯博尔德;布拉希姆·亚马齐亚纳;穆罕默德·穆雷（Mohamed Id）

多孔介质中三维反应多相流的高性能计算：在地质存储中的应用。 （英语） Zbl 1477.86001号

计算。地质科学。 25，第6号，2131-2147（2021）.
摘要：本文提出了一种全耦合全隐式有限体积（FV）方法，并对其进行了数值试验，以解决储层尺度上多孔介质中两相流与地球化学反应之间的非线性耦合问题。该问题由一个高度非线性的简并偏微分方程系统（PDE控制组成两相流模型）建模，该系统耦合到普通和/或代数微分方程（分别建模动力学和平衡化学反应）。空间离散化使用以单元为中心的FV格式。在用隐式Euler格式进行时间离散后，所得非线性代数方程组用牛顿法求解，线性方程组用代数多重网格法并行高效求解。我们讨论了两种选择本地时间步长的策略。我们在并行开源平台（\mathrm{DuMu^X}）的上下文中，在一个新模块中开发并实现了这个方案。使用DUNE并行库包执行并行化。通过两个数值实验，验证了所提出的求解器对深层含盐含水层地质储量三维问题建模场景的有效性和效率。我们还报告了该算法在一台拥有768个处理器核的超级计算机上的并行可扩展性。该方法准确、数值稳健，具有解决实际问题的潜力。最后，从精度方面与将原始问题解耦为两相流和反应输运问题的序贯方法进行了比较。

MSC公司：

86-08 地球物理问题的计算方法
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
65日元10 特定类别建筑的数值算法
76S05号 多孔介质中的流动；过滤；渗流
76伏05 流动中的反应效应

关键词：

两相反应输运;多孔介质;高性能计算;完全隐式方法;\（\mathrm{DuMu^X}\）;\（mathrm{CO_2}）地质储量

软件：

CrunchFlow公司;DUNE-ALUGrid公司;最小3P;等式3/6;ALUGrid公司;杜穆克斯;MoMaS公司;DUNE公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{E.Ahusborde}等人，计算。地质科学。25，编号6，2131--2147（2021；Zbl 1477.86001）
全文： DOI程序

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