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Brinkman方程的广义多尺度有限元方法。 (英语) Zbl 1309.76124号

摘要:在本文中,我们考虑了在存在高对比度渗透率场的情况下Brinkman方程的数值放大。针对二维Brinkman模型,我们开发并分析了一种稳健高效的广义多尺度有限元方法(GMsFEM)。在精细网格中,我们使用混合有限元方法,速度和压力分别是连续的分段二次和分段常量有限元空间。使用GMsFEM框架,我们为速度和压力构建了合适的粗尺度空间,从而生成稳健的混合GMsFEM。我们开发了一种新的方法来构造速度快照空间的粗略近似,以及速度空间的鲁棒小脱机空间。推导了混合GMsFEM的稳定性和先验误差估计。文中给出了多种二维数值算例来说明该算法的有效性。

MSC公司:

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
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
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参考文献:

[2] Khaleda,A.-R。;Vafai,K.,《多孔介质在生物组织流动和传热建模中的作用》,《国际传热杂志》,46,26,4989-5003(2003)·Zbl 1121.76521号
[3] 伊利耶夫,O。;拉扎罗夫,R。;Willems,J.,高孔隙介质流动的变分多尺度有限元法,多尺度模型。模拟。,9, 4, 1350-1372 (2011) ·Zbl 1244.76024号
[5] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;拉扎罗夫,R。;Willems,J.,抽象对称正定双线性形式的鲁棒区域分解预条件,ESAIM数学。模型。数字。分析。,1175-1199 (2012) ·Zbl 1272.65098号
[6] 杜洛夫斯基,L。;Brady,J.F.,《Brinkman方程作为多孔介质流动模型的分析》,Phys。流体,303329-3341(1987)·Zbl 0636.76098号
[7] 瓦尔德斯·帕拉达,F.J。;Ochoa-Tapia,J.A。;Alvarez-Ramirez,J.,《关于Darcy-Brinkman方程的有效粘度》,《物理A》,385,1,69-79(2007)
[8] 谢,X。;徐,J。;Xue,G.,Darcy Stokes Brinkman模型的一致稳定有限元方法,J.计算。数学。,26, 437-455 (2008) ·Zbl 1174.76013号
[10] Durlowsky,L.,非均质多孔介质等效网格块渗透率张量的数值计算,水资源。决议,27,699-708(1991)
[11] 吴,X。;伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.,增大绝对渗透率分析,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 2、158-204(2002)·Zbl 1162.65327号
[12] Arbogast,T.,椭圆问题的双尺度局部保守子网格升尺度分析,SIAM J.Numer。分析。,42576-598(2004年),(电子版)·Zbl 1078.65092号
[13] 楚,C.-C。;格雷厄姆,I.G。;Hou,T.-Y.,高对比度椭圆界面问题的一种新的多尺度有限元方法,数学。公司。,79, 1915-1955 (2010) ·Zbl 1202.65154号
[14] E、 渭南;Engquist,Bjorn,异质多尺度方法,Commun。数学。科学。,1, 87-132 (2003) ·兹比尔1093.35012
[15] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Wu,X.,使用局部谱基函数解决高对比度问题的多尺度有限元方法,J.Compute。物理。,230, 937-955 (2011) ·Zbl 1391.76321号
[16] 伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.,(多尺度有限元方法:理论与应用。多尺度有限元素方法:应用数学科学的理论与应用、调查与教程,第4卷(2009年),Springer:Springer New York)·Zbl 1163.65080号
[17] 伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T。;Ginting,V.,非线性问题的多尺度有限元方法及其应用,Commun。数学。科学。,2, 553-589 (2004) ·Zbl 1083.65105号
[18] Chung,E。;伊芬迪耶夫,Y。;Gibson,R.,非均匀介质波动方程的能量守恒非连续多尺度有限元方法,Adv.Adapt。数据分析。,3, 251-268 (2011) ·Zbl 1263.74048号
[19] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Hou,T.,广义多尺度有限元方法,J.Compute。物理。,251, 116-135 (2013) ·Zbl 1349.65617号
[21] Chung,E。;Efendiev,Y.,高对比度多尺度流动问题的对比度简化近似,多尺度模型。模拟。,8, 1128-1153 (2010) ·Zbl 1211.35073号
[22] Chung,E。;Leung,W.T.,用于多尺度扩散和对流扩散问题的子网格结构增强的间断Galerkin方法,Commun。计算。物理。,14, 370-392 (2013) ·兹比尔1373.76080
[25] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Thomines,F.,《高度非均质介质中参数相关流动的系统粗尺度模型简化技术及其应用》,多尺度模型。模拟。,10, 1317-1343 (2012) ·Zbl 1264.76088号
[26] 布雷齐,F。;Fortin,M.,混合和混合有限元方法(1991),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin,Heidelberg,New York·Zbl 0788.7302号
[27] 布伦纳,S。;Scott,L.,《有限元方法的数学理论》(2007),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约
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