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高对比度多孔介质中流动的模式分解方法。全球-本地方法。 (英语) Zbl 1349.76209号

总结:本文将广义多尺度有限元方法(GMsFEM)和模式分解方法的概念结合起来,构造了一种稳健的全局-局部方法,用于高对比度多孔介质中的流动模型简化。这是通过在使用GMsFEM计算的粗网格上实施适当正交分解(POD)和动态模式分解(DMD)技术来实现的。由此产生的降阶方法能够显著减少流问题的规模,同时准确捕获完整解决方案的行为。我们考虑了各种高对比度系数,并给出了相应的数值结果,以说明所提技术的有效性。本文是我们工作的延续[“高对比度多孔介质中流动的模式分解方法.全局方法”,同上257,a部分,400–413(2014;doi:10.1016/j.jcp.2013.09.031)]其中,我们检验了POD和DMD的适用性,以在完全解析模型上推导高对比度多孔介质中流动的简化和可靠表示。在当前的论文中,我们讨论了如何将这些全局模型简化方法与局部技术相结合以加速仿真。这种加速是由于全局快照的计算既便宜又足够精确。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
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
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
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参考文献:

[1] 高姆,M。;Calo,V.M。;Efendiev,Y.,高对比度多孔介质中流动的模式分解方法。全球方法,《计算物理杂志》(2013),提交出版·Zbl 1349.76209号
[2] 伊芬迪耶夫,Y。;Hou,T.,《多尺度有限元方法: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
[3] Hou,T。;Wu,X.,复合材料和多孔介质椭圆问题的多尺度有限元方法,计算物理杂志,134169-189(1997)·Zbl 0880.73065号
[4] Arbogast,T。;彭切娃,G。;惠勒,M。;Yotov,I.,多尺度砂浆混合有限元法,SIAM多尺度建模与仿真,6319-346(2007)·Zbl 1322.76039号
[5] Aarnes,J。;克罗格斯塔德,S。;Lie,K.,基于混合有限元和非均匀粗网格的两相流分层多尺度方法,SIAM多尺度建模与仿真,5337-363(2006)·Zbl 1124.76022号
[6] Calo,V.M。;伊芬迪耶夫,Y。;Galvis,J.,关于具有粗糙源项的高对比度非均匀多孔介质流动的变分多尺度方法的注释,《水资源进展》,9,1177-1185(2011)
[7] Bazilevs,Y。;Calo,V.M。;Cottrell,J.A。;休斯·T·J·R。;Reali,A。;Scovazzi,G.,《不可压缩流动大涡模拟的基于残差的变分多尺度湍流模型》,《应用力学与工程中的计算机方法》,197173-201(2007)·Zbl 1169.76352号
[8] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Gildin,E.,高度非均匀介质中流动的局部-全局多尺度模型简化,计算物理杂志,231,8100-8113(2012)
[9] 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,计算物理杂志,230937-955(2011)·Zbl 1391.76321号
[10] 加尔维斯,J。;Efendiev,Y.,《高对比度介质中多尺度流动的区域分解预条件》,SIAM多尺度建模与仿真,81461-1483(2010)·兹比尔1206.76042
[11] 加尔维斯,J。;Efendiev,Y.,高对比度介质中多尺度流动的区域分解预处理。降维粗糙空间,SIAM多尺度建模与仿真,81621-1644(2010)·Zbl 1381.65029号
[12] 阿赫塔,I。;Nayfeh,A.H。;Ribbens,C.J.,《关于不可压缩流动中降阶Galerkin模型的稳定性和扩展:涡旋脱落的数值研究》,理论和计算流体动力学,23,3,213-237(2009)·Zbl 1234.76040号
[13] 王,Z。;阿赫塔,I。;Borggaard,J。;Iliescu,T.,固有正交分解非线性闭包模型的两层离散化,计算物理杂志,230,1,126-146(2011)·Zbl 1427.76226号
[14] 王,Z。;阿赫塔,I。;Borggaard,J。;Iliescu,T.,湍流的适当正交分解闭合模型:数值比较,应用力学和工程中的计算机方法,237-240,10-26(2012)·Zbl 1253.76050号
[15] 阿赫塔,I。;王,Z。;Borggaard,J。;伊利埃斯库,T.,“本征正交分解降阶模型的一种新闭包策略”,《计算与非线性动力学杂志》,7,3,034503(2012)
[16] 贝克韦尔,H.P。;Lumley,J.L.,湍流管流中的粘性子层和相邻壁区,流体物理,10,9,1880-1889(1967)
[17] Sirovich,L.,湍流与相干结构动力学,应用数学季刊,45561-590(1987)·Zbl 0676.76047号
[18] 迪恩,A.E。;Kevrekidis,I.G。;Karniadakis,G.E。;Orszag,S.A.,《复杂几何流动的低维模型:在沟槽和圆柱体中的应用》,流体物理学A,3,10,2337-2354(1991)·Zbl 0746.76021号
[19] Berkooz,G。;福尔摩斯,P。;Lumley,J.L.,湍流分析中的适当正交分解,《流体力学年度评论》,53,321-575(1993)
[20] 福尔摩斯,P。;Lumley,J.L。;Berkooz,G.,《湍流、相干结构、动力系统和对称性》(1996),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 0890.76001号
[21] 海伊,A。;Borggaard,J。;阿赫塔,I。;Pelletier,D.,基于形状敏感性分析的参数相关几何体的降阶模型,计算物理杂志,2291327-1352(2010)·Zbl 1329.76058号
[22] 海伊,A。;阿赫塔,I。;Borggaard,J.T.,《关于在模型简化中使用敏感性分析预测不同流入条件下的流量》,《流体数值方法国际期刊》,68,1,122-134(2012)·Zbl 1426.76267号
[23] Schmid,P.J.,数值和实验数据的动态模式分解,流体力学杂志,656,5-28(2010)·Zbl 1197.76091号
[24] 杜克·D·。;Soria,J。;Honnery,D.,《动态模式分解的误差分析》,流体实验,52,529-542(2012)·Zbl 1241.76016号
[25] Schmid,P.J.,《动态模式分解在实验数据中的应用》,流体实验,50,1123-1130(2011)
[26] 潘,C。;Yu,D。;Wang,J.,Gurney襟翼尾流的动力模式分解,《理论与应用力学快报》,1,012002(2011)
[27] Schmid,P.J.,实验数据的动态模式分解,(第八届粒子图像测速国际研讨会-PIV09(2009))
[28] 施密德·P·J。;Meyer,K.E。;Pust,O.,《盖驱动圆柱腔中流动的动态模式分解和正交分解》(第八届粒子图像测速国际研讨会-PIV09(2009))
[29] Lusseyran,F。;盖尼亚特,F。;Basley,J。;杜埃,C.L。;Pastur,L.R。;Faure,T.M。;Schmid,P.,《流动相干结构和频率特征:动态模式分解在开放腔流动中的应用》,《物理杂志:会议系列》,318042036(2011)
[30] Muld,T.W。;Efraimsson,G。;Henningson,D.S.,使用适当的正交分解和动态模式分解提取高速列车周围的流动结构,计算机与结构,57,87-97(2012)·Zbl 1365.76165号
[31] 施密德·P·J。;李,L。;Juniper,M.P.公司。;Pust,O.,动态模式分解的应用,理论和计算流体动力学,25,249-259(2011)·Zbl 1272.76179号
[32] Seena,A。;Sung,H.J.,自持振荡下湍流空腔流动的动态模式分解,《国际热流与流体流动杂志》,32,1098-1110(2011)
[33] 瑞穗,Y。;杜克·D·。;阿特金森,C。;Soria,J.,《利用动态模式分解研究壁面湍流》,《物理学杂志:会议系列》,318042040(2011)
[34] Tröltzsch,F.等人。;Volkwein,S.,线性二次型最优控制问题的POD后验误差估计,计算优化与应用,4483-115(2009)·Zbl 1189.49050号
[35] Kahlbacher,M。;Volkwein,S.,双线性椭圆最优控制问题的基于POD后验误差的不精确SQP方法,数学建模与数值分析,46,491-511(2012)·兹比尔1272.49059
[36] Haasdonk,B。;Ohlberger,M.,通过离线/在线分解对参数化动力系统进行有效简化模型和后验误差估计,动力系统的数学和计算机建模,17,145-161(2011)·Zbl 1230.37110号
[37] Chen,K.K。;Tu,J.H。;Rowley,C.W.,《动态模式分解变量:边界条件》,Koopman和Fourier分析,《非线性科学杂志》(2013)
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