Sequential local mesh refinement solver with separate temporal and spatial adaptivity for non-linear two-phase flow problems
Sequential local mesh refinement solver with separate temporal and spatial adaptivity for non-linear two-phase flow problems
复制标题
针对非线性两相流问题具有独立时间和空间适应性的顺序局部网格细化求解器
DOI：
10.1016/j.jcp.2019.109074
复制
发表时间：
2020
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;Leung, Wing Tat;Wheeler, Mary F.
收敛失败和收敛速度慢是数值求解非线性方程组的最大挑战之一。虽然使用严格小的时间步长和无条件稳定的全隐式格式缓解了问题，计算量变得巨大。我们引入了一个连续的局部细化方案在时空域，提高收敛速度，防止收敛失败，而不限于小的时间步长，从而提高计算效率。我们依赖于非线性两相流模型。该算法从求解粗网格开始。然后对具有饱和度波前等特征的区域进行细化，得到最高分辨率的图像。这样的过程防止收敛失败。在每次细化之后，来自前一个网格的解被用于估计当前网格的初始猜测以更快地收敛。数值结果证实了我们的算法相比，传统的精细时间步长方法的精度。我们还观察到5倍的加速在运行时通过使用我们的算法。
Convergence failure and slow convergence rate are among the biggest challenges with solving the system of non-linear equations numerically. While using strictly small time steps sizes and unconditionally stable fully implicit scheme mitigate the problem, the computational load becomes enormous. We introduce a sequential local refinement scheme in space-time domain that improves convergence rate and prevents convergence failure while not restricting to small time step, thus boosting computational efficiency. We rely on the non-linear two-phase flow model. The algorithm starts by solving the coarsest mesh. Then regions with certain features such as saturation front is refined to the finest resolution sequentially. Such process prevents convergence failure. After each refinement, the solution from the previous mesh is used to estimate initial guess of the current mesh for faster convergence. Numerical results are presented to confirm accuracy of our algorithm as compared to the traditional fine time step approach. We also observe 5 times speedup in the runtime by using our algorithm.
登录
查看更多内容
约翰开普勒大学林茨计算数学研究所抛物演化方程的时空等几何分析
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
U. Langer;S. Moore;M. Neumüller
通讯作者：
M. Neumüller
使用全耦合求解器在半结构化网格上采用增强速度混合有限元方法进行自适应网格细化
影响因子：
2.5
作者：
B. Ganis;G. Pencheva;M. Wheeler
通讯作者：
M. Wheeler
DOI：
10.2118/191703-ms
发表时间：
2018
期刊：
Day 3 Wed, September 26, 2018
影响因子：
--
作者：
Gurpreet Singh;M. Wheeler
通讯作者：
M. Wheeler
用于多相流和输运的近似雅可比非线性求解器
DOI：
10.1016/j.jcp.2018.08.043
发表时间：
2018
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
Gurpreet Singh;G. Pencheva;M. Wheeler
通讯作者：
M. Wheeler
使用增强速度方案对多孔介质中的流动和传输进行新的自适应建模
DOI：
--
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
作者：
Y. Amanbek
通讯作者：
Y. Amanbek