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非定常Brinkman-Forchheimer方程的基于三场Banach空间的混合公式。 (英语) 兹比尔1507.76097

小结:我们提出并分析了非定常流Brinkman-Forchheimer方程的一种新的混合公式。除了速度之外,我们的方法还引入了速度梯度和伪应力张量作为进一步的未知数。因此,我们得到了一个基于三场Banach空间的混合变分公式,其中上述变量是系统的主要未知数。利用非线性单调算子的经典结果,我们建立了弱形式解的存在唯一性,并导出了相应的稳定性界。然后,我们基于伪应力张量的Raviart-Tomas阶元(k\geq0)和速度和速度梯度的间断分段多项式,在单纯形网格上提出了半离散连续时间近似。此外,通过反向欧拉时间离散化,我们引入了一个完全离散的有限元格式。我们证明了这两种格式的适定性并导出了其稳定性界,并且在网格上的拟均匀性假设下,我们建立了相应的误差估计。我们提供了几个数值结果,验证了理论收敛速度,并说明了该方法对于一系列域配置和模型参数的性能和灵活性。

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76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
79年第35季度 PDE与经典热力学和传热
65N12号 含偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
76R05型 强迫对流
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