异构多孔介质中可压缩流的自适应代数多尺度求解器
数值分析
2017-05-17 v1 计算工程、金融与科学
计算物理
流体动力学
摘要
本文提出用于异构多孔介质中可压缩流(C-AMS)的自适应代数多尺度求解器的发展。类似于最近开发的用于不可压缩（线性）流的AMS [Wang et al., JCP, 2014]，C-AMS通过在细尺度网格上定义原始和双重粗块进行操作。这些粗网格分别有助于构建保守（有限体积）粗尺度系统和计算局部基函数。然而，与不可压缩（椭圆）情况不同，在可压缩问题中为基函数求解的方程的选择并非易事。因此，考虑了几种基函数公式（不可压缩和可压缩，有和没有累积项）以构建高效的多尺度延拓算子。至于限制算子，C-AMS允许多尺度有限体积(MSFV)和多尺度有限元(MSFE)方法。最后，为解决高频误差，采用细尺度（前和后）平滑器阶段。为减少计算开销，C-AMS算子（延拓、限制和平滑器）自适应更新。除此之外，Newton-Raphson循环中的线性系统不频繁更新。进行了系统的数值实验以确定上述各种选项对C-AMS收敛行为的影响。基于总体CPU时间开发了针对异构3D可压缩问题的高效C-AMS策略。最后，将C-AMS与工业级代数多重网格(AMG)求解器进行比较。该比较结果表明，C-AMS作为非线性求解器非常高效，即使迭代到机器精度。
引用
@article{arxiv.1705.05783,
title = {Adaptive Algebraic Multiscale Solver for Compressible Flow in Heterogeneous Porous Media},
author = {Matei Tene and Yixuan Wang and Hadi Hajibeygi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.05783},
year = {2017}
}