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放大多连续流的多尺度模拟。 (英语) Zbl 1435.65208号

多孔介质中复杂流体流动的模拟基于双连续介质的概念,或者更一般地说,多连续介质。在这种非均匀介质中,由于复杂的多尺度介质具有多连续背景,流动模拟具有挑战性。
为了克服均匀化技术的局限性,作者采用了广义多尺度有限元方法(GMsFEM)与双组分均匀化方程耦合的策略。提出了一种双组元GMsFEM,以有效地求解两个方程(流体流动压力)的均匀化系统,这两个方程通过一些相互作用项耦合,同时考虑了每个连续体内部和双连续体之间的流动输运。假设每个连续体都是一个整体系统,在整个域中以耦合的形式相互连接。对于这一双组分系统,多尺度流由GMsFEM模拟,而双组分方程的多尺度基函数是分别为每个方程(非耦合的GMsFEM)或联合为系统(耦合的GMs FEM)构建的。
对GMsFEM的非耦合和耦合多尺度基础进行了收敛性分析。对于每种情况,将参考弱解与粗网格多尺度解进行比较。结合GMsFEM和多连续方法,利用非耦合和耦合多尺度基函数获得了数值解。数值结果表明,将GMsFEM与双组分方法相结合,可以得到高效、准确的解。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65N12号 含偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
35B27型 PDE背景下的均质化;周期结构介质中的偏微分方程
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
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