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非均匀多孔介质中溶质运移的自适应POD模型简化。 (英语) Zbl 1405.76057号

总结:我们研究了模型降阶技术在求解均匀和非均匀多孔介质中被动标量输运问题中的适用性。运输动力学通过对流扩散方程(ADE)建模,我们采用适当的正交分解(POD)作为策略,以减少ADE数值解的计算负担。我们对POD的应用依赖于解决选定时间的管理ADE,称为快照。然后使用后者来实现所需的模型降阶。我们引入了一种新的技术,称为快照分割技术(SST),它可以丰富POD子空间的维数,并抑制建模误差的时间增长。将SST与基于不同时间尺度上交替的建模策略相结合,将完整数值传输模型的解与其简化的对应模型相结合,可以在较长的时间窗口上扩展POD的优势,从而使显著特征可以以降低的计算成本捕获该过程。完全模型和简化模型的解交替出现的时间尺度的选择与Péclet数(Pe)有关,表示系统中发生的平流过程和弥散过程之间的相互作用。因此,通过结合使用POD和SST,并通过交替求解完整模型和简化模型,该方法在空间和时间上跨域的异质结构自适应。我们发现,基于POD的简化模型解提供准确结果的时间尺度宽度随Pe的减小而增大。这表明局部尺度色散过程的影响有助于POD方法捕捉嵌入在选定快照中的系统动力学的显著特征。由于简化模型的维数远低于完整数值模型的维数,因此我们提出的方法能够准确模拟交通计算成本显著降低。

MSC公司:

76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法

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全文: 内政部 链接

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