异质介质多相渗流力学的可扩展多重网格约减框架
摘要：多相多相孔隙力学的模拟涉及解决多物理问题，其中多相流动和输运与多孔介质变形紧密耦合。为了捕捉这种动态相互作用，通常首选完全隐式方法，也称为单体方法。单体方法的主要瓶颈是需要解决由离散化和线性化所产生的大型线性系统的问题。由于这些系统是非对称的、不定的和高度病态的，预条件化对于快速收敛至关重要。最近，在设计用于多相多孔介质力学的高效预条件器方面，大多数工作都由基于物理的策略主导。当前最先进的“黑箱”求解器，如代数多重网格（AMG），效果不佳，因为它们不能有效捕捉力学和流动子问题之间的强耦合，以及多相流动和输运过程中的耦合。在本文中，我们基于多重网格缩减（MGR）开发了一个代数框架，适用于紧密耦合的偏微分方程系统。使用该框架，可以通过定义适当的插值和限制算子来代数地解耦方程。然后可以针对每个解耦块使用现有求解器或基于物理学知识设计新的求解器。我们展示了我们的框架作为多相多孔介质力学的“黑箱”求解器时的适用性。我们展示了该框架灵活适应各种场景，并且对于大型问题而言具有高效和可扩展性。
作者：Quan M. Bui and Daniel Osei-Kuffuor and Nicola Castelletto and Joshua A. White
论文ID：1904.05960
分类：Numerical Analysis
分类简称：math.NA
提交时间：2021-01-08