具有嵌入离散裂缝的异构多孔介质中流动代数多尺度方法(F-AMS)
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
本文介绍了一种用于模拟具有嵌入离散裂缝(F-AMS)的异构多孔介质中流动的代数多尺度方法。首先，为多孔基质和裂缝网络独立构建多尺度粗网格。然后，通过在局部支撑上代数计算基函数获得粗尺度与细尺度之间的映射。为了将局部化假设扩展到裂缝介质，研究了四类基函数：(1) Decoupled-AMS，其中两种介质完全解耦，(2) Frac-AMS和(3) Rock-AMS，仅考虑单向传导率，以及(4) Coupled-AMS，其中基质和裂缝插值器完全耦合。为确保可扩展性，F-AMS框架允许裂缝粗网格分辨率上的完全灵活性。给出了二维和三维异构测试案例的数值结果。在这些实验中，通过监测CPU时间和收敛速率，研究了F-AMS与ILU(0)作为收敛迭代过程中第二阶段平滑器的配对性能。最后，为研究方法的可扩展性，进行了广泛的基准研究，使用商业代数多重网格求解器作为参考。结果表明，给定适当的粗化策略，F-AMS对严重的裂缝和基质传导率对比以及裂缝网络长度不敏感。其独特之处在于，在任何迭代后都可以重建细尺度质量守恒通量场，在时变模拟中提供高效的近似解。
引用
@article{arxiv.1705.05784,
title = {Algebraic multiscale method for flow in heterogeneous porous media with embedded discrete fractures (F-AMS)},
author = {Matei Tene and Mohammed Saad Al Kobaisi and Hadi Hajibeygi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.05784},
year = {2017}
}