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三维离散裂隙网络流动模拟的多级图划分。 (英语) Zbl 1477.86011号

摘要:我们提出了一种基于拓扑的三维离散断裂网络(DFN)模拟网格划分方法,该方法利用了DFN的固有多级性质。DFN模型通过将裂缝显式表示为离散实体来模拟地下低渗透裂缝介质的流动和运移。流动和输运的控制方程在相互连接的裂隙网络上生成的计算网格上进行了数值积分。现代高保真DFN仿真需要在多个处理器上进行高性能计算,其中性能和可扩展性部分取决于获得网格的高质量分区,以平衡工作负载并最小化所有处理器之间的通信。DFN的离散结构自然适合于各种图形表示,可以将其视为计算网格的粗尺度表示。利用这个概念,我们开发了多级图划分算法的两个应用程序来划分DFN的网格。在第一种方法中,我们将基于DFN拓扑的图分区投影到DFN的网格上,在第二种方法中使用基于DFN的投影作为网格进一步分区细化的初始条件。我们使用基于图形的度量(切割、不平衡、分区时间)、基于计算的度量(FLOPS、迭代、求解器时间)和总运行时间,将这些方法的性能与标准多级图分区进行了比较。基于DFN和基于网格的分区方法在基于图形的度量方面具有可比性,但使用基于DFN的分区获得分区所需的时间要快几个数量级。基于计算的度量显示了两种方法之间的可比较性能,因此,结合使用,基于DFN的分区比基于网格的分区快几个数量级。此外,使用DFN划分解作为网格划分的初始条件的方法提供的切割和不平衡值接近于基于网格的划分,但时间很短。反过来,就总运行时间而言,这种混合方法优于其他两种方法。

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86A05型 水文学、水文学、海洋学
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