不可压缩渗流驱动问题的稳定化间断Galerkin方法

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20世纪70年代开始出现一种使用间断逼近空间的间断Galerkin(DG)方法,亦称内罚函数法[10,31]。B.Reviere和M.F.Wheeler[32,33]使用带内罚函数的间断Galerkin(DG)方法研究高维情况下非线性抛物型方程,该方法也被称作NIPG方法。Sun将这个结果与混合有限元相结合应用到多孔介质渗流驱动问题中,由此获得Darcy速度和浓度的最优误差估计[34].在文[35]中,Sun和Wheeler针对渗流问题中的浓度方程给出了NIPG和SIPG方法,两种方法都获得了浓度的最优误差估计。间断Galerkin方法(DG)对网格的正则性高求不高,不需要考虑一般有限元方法中连续性的限制条件,并且能构造高阶元获得高阶精度,推出高阶并行算法,故而被广泛地应用。 不可压缩渗流驱动问题包含流体的输送(浓度)和流动(压力)两个子问题。其数学模型常常是一组耦合的、非线性的发展型偏微分方程。本文对不可压缩驱动问题提出了一种新的稳定化间断Galerkin方法。对浓度方程在时间上进行了一阶和二阶离散,采用间断有限元格式;对压力方程提出了一种混合稳定化间断Galerkin格式,给出了关于浓度和压力的最优误差估计。
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