Dynamic local coupling for multiphase flow: A compromise between efficiency and stability
Dynamic local coupling for multiphase flow: A compromise between efficiency and stability
复制标题
多相流的动态局部耦合：效率和稳定性之间的折衷
DOI：
10.1016/j.jcp.2022.111535
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发表时间：
2022
影响因子：
4.1
通讯作者：
Wheeler, Mary F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li, Hanyu;Wheeler, Mary F.
涉及众多耦合物理过程的复杂模型产生了巨大的计算挑战。本文介绍了一种求解算法，该算法在单个物理过程与其他过程强烈相互作用的子域中保持局部完全耦合系统。同时，在其他区域的解决方案被处理在一个解耦的方式。完全耦合区域通过不同的时间步长或迭代动态更新。多物理场的全局耦合通常会导致系统中存在大量计算上不可行的未知数。另一方面，解耦策略减轻了计算负载，但会导致稳定性问题，特别是对于非线性问题，并且有时在求解过程中会遇到分歧。局部耦合策略应用误差估计器来确定子域中物理过程之间的相互作用强度。通过在临界区域内保持系统处于完全耦合形式，避免了解耦策略的稳定性问题，同时与全局耦合策略相比，计算负载显著降低。
Complex models involving numerous coupled physical processes create substantial computational challenge. This paper introduces a solver algorithm that maintains a locally fully coupled system in the subdomains in which individual physical process interacts with other processes strongly. Meanwhile, the solutions in the other regions are treated in a decoupled fashion. The fully coupled regions are updated dynamically by either different timesteps or iterations. Global coupling of multiple physics generally results in systems with large number of unknowns that are computationally unfeasible. On the other hand, decoupling strategies alleviates the computational load, but results in stability issues, especially for nonlinear problems and sometimes encounters divergence during the solution process. The local coupling strategy applies error estimators to determine the strength of interaction between the physical processes in subdomains. By maintaining the system in fully coupled form within critical regions, the stability issue from the decoupling strategies is avoided while the computational load is significantly reduced as compared to a global coupling strategy.
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DOI：
10.2118/203909-ms
发表时间：
2021
期刊：
Day 1 Tue, October 26, 2021
影响因子：
--
作者：
Jacques Franc;O. Møyner;H. Tchelepi
通讯作者：
H. Tchelepi
DOI：
10.2118/110114-ms
发表时间：
2007
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Bo Lu;Tareq M. Al-Shaalan;M. Wheeler
通讯作者：
Bo Lu;Tareq M. Al-Shaalan;M. Wheeler
DOI：
10.1016/j.matcom.2016.11.007
发表时间：
2017-07
期刊：
Math. Comput. Simul.
影响因子：
--
作者：
E. Ahusborde;M. E. Ossmani
通讯作者：
E. Ahusborde;M. E. Ossmani
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作者：
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通讯作者：
M. Wheeler
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DOI：
10.1016/j.jcp.2019.109053
发表时间：
2020
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
Xueying Lu;M. Wheeler
通讯作者：
M. Wheeler