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一种保守的广义多尺度有限体积/单元法,用于模拟毛细管压力下的两相流。 (英语) Zbl 1448.35151号

摘要:在本文中,我们研究了在基于物理的两层算子分裂格式的背景下求解两相流模型的数值方法。控制方程包括一个椭圆压力方程和一个以对流为主导的抛物方程,这对构造完全隐式数值解构成了很大的限制。除了与求解模型方程相关的复杂性外,还假设多孔介质的潜在渗透率在许多长度尺度上表现出很大的变化,这导致标准多尺度有限元空间中的近似性质较差。为了有效地求解该系统,我们构造了一种将质量守恒的广义多尺度有限元方法与算子分裂格式相结合的方法。特别地,我们将耦合系统分为三个子系统:椭圆、双曲线和抛物线部分。这种类型的两级分裂允许对每种类型的方程使用各自的数值离散化,也说明了它们之间的信息交换的尺度依赖性。为了求解椭圆方程,我们建议使用质量守恒的广义多尺度有限元方法(GMsFEM-FV),对于抛物方程,我们使用质量守恒性多尺度有限单元方法(MsFEM-VV),而对于双曲方程,则使用标准的非振荡有限体积格式。通过各种数值实验验证了该方法的性能。

MSC公司:

35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
35K10码 二阶抛物方程
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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全文: 内政部

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