空间两相渗流驱动问题的有限元方法的理论分析及误差估计

用高压泵将水强行注入油层,使原油从生产井排出,这是近代采油的一种重要手段.将水注入油层水驱动油层中的石油,这就是二相驱动问题.为了对油田合理的进行开发,了解地下油、水流动规律是十分重要的.本文即讨论问题的有限元半离散化解的存在性理论及其误差估计.     

在多孔介质中完全可压缩、可混溶驱动问题的差分方法

用高压泵将水强行注入油层,使原油从生产井排出,这是近代采油的一种重要手段,将水注入油层后,水驱动油层中的石油,这就是两相驱动问题。对可压缩、可混溶问题,其密度实际上不仅依赖于压力而且还依赖于饱和度。其数学模型虽然早就提出,但在数值分析方面,无论在方法上,还是在理论上,出现了实质性困难。到目前为止,仅研究了密度     

一类退化非线性抛物型方程组的变网格有限元方法

本文研究一类退化非线性抛物型方程组的变网格有限元方法.我们从油、水两相渗流驱动问题的实际需要出发,研究在求解过程中对不同的时刻空间区域采用不同的有限元网格.例如在两相驱动问题中,油、水前沿的位置将随时间而向前推移,从而前沿曲     

双曲型界面问题的变网格低阶有限元方法

本文针对双曲型界面问题,讨论线性三角形有限元的变网格方法,其主要思想是针对空间变量采用有限元离散,对时间变量采用差分离散,但不同时刻的有限元剖分网格可以不同.在不引入Ritz投影这一传统分析工具的情况下,得到了相应的最优误差估计结果.最后将该方法进行推广应用,为界面问题的数值计算提供另一种解决途径.     

变网格的有限元法

采用有限元方法求解依赖于时间的偏微分方程问题,通常有效的做法是:对空间域采用有限元方法,而对时间轴采用差分方法。由于实际计算的需要,有时要对不同时间的空间区域采用不同的有限元网格。例如火焰的传播,在空间城解曲面的峰值将随着时间而推移,而在峰值附近有限元网格应局部加密才能保证精度而不影响计算量。然而这种网格也要随着时间而推移才能保证峰值始终落在网格的局部加密处。又如抛物型方程的     

基于网格变动的油水驱动半正定问题迎风混合元方法

在网格随时间变动的有限元空间上研究了不可压缩的两相渗流驱动问题.分别对饱和度方程扩散矩阵正定和半正定的情形,提出了基于网格变动的迎风混合元方法混合元逼进压力方程,饱和度方程的对流项采用迎风格式来处理,扩散项则采用推广的混合元来逼进.在网格任意变动的情形下得到几乎最优的误差估计;对正定问题的格式进行改进,即在两个网格之间投影变化时采取近似解的线性构造,可以得到与固定网格时相同的最优收敛阶.     

可混溶驱动问题的超收敛性

本文讨论多孔介质中两相可混溶渗流驱动问题的有限元方法，采用一致网格剖分、指标为k的Raviart－Thomas空间对压力作混合有限元逼近，用正则剖分、逼近阶为l的标准有限元方法处理浓度方程，通过核函数对有限元解作卷积进行局部平均确定非线性项的系数，得到了浓度误差H1范数的超收敛估计，经高阶插值，得到了整体高精度的逼近．     

拋物型界面问题的变网格有限元方法

本文针对抛物型界面问题,提出了一种线性三角形变网格有限元方法.其主要思路是针对空间变量采用有限元离散,对时间变量采用差分离散,但是不同时刻的有限元剖分网格可以不同.在不引入Ritz投影这一传统分析工具的情况下,得到了最优误差估计结果,使得证明过程更加简洁.给出的数值算例验证了理论分析的正确性.     

抛物型界面问题的变网格有限元方法

本文针对抛物型界面问题,提出了一种线性三角形变网格有限元方法.其主要思路是针对空间变量采用有限元离散,对时间变量采用差分离散,但是不同时刻的有限元剖分网格可以不同.在不引入Ritz投影这一传统分析工具的情况下,得到了最优误差估计结果,使得证明过程更加简洁.给出的数值算例验证了理论分析的正确性.     

抛物型变分不等式的变网格有限元方法

关于抛物型变分不等式的数值解法,可见[1]—[4],其基本做法是:对空间域采用有限元方法(或差分方法),而对时间轴采用差分方法,并且对于不同时间的空间区域,采用相同的网格.本文将考察这类问题的变网格有限元解法,即对于不同时间的空间区域,允     

二维空间中分数阶扩散方程的变网格有限元方法

针对二维空间分数阶偏微分方程,给出了一个变网格全离散有限元格式,并得到了相应最优误差估计.其主要思想是对空间变量采用有限元离散,对时间交量采用差分,但不同时刻的有限元网格可以不同.这对于没计相应的自适应算法是十分有益的.     

混合有限元非嵌套网格型预处理法

1 引言 众所周知,二阶椭圆型问题混合有限元离散以后的矩阵是不定的,所以对混合法很难形成一种有效的区域分解法,在文[9]、[10]、[11]中提出了一些混合有限元方法的区域分解法,但在实际计算中有很多局限性。最近Chen对混合有限元法提出一种全新的解释并把它应用到多重网格法中,他的基本思想是混合有限元离散的代数系统实际上等价于某个非协调有限元离散的代数系统,这样可把一个不定问题转化为一个正定问题,本文将基于这种思想考虑混合有限元的区域分解法。 若按传统的Dryia-widlund两水平加性Schwarz方法,要求两层网格间具有嵌套关系,这样在应用中将带来很大的不便。本文将不要求粗网格嵌入细网格中,减少两层网格间的     

波动方程单位分解有限元法及收敛性分析

<正>1引言与问题的提出自黄云清和许进超提出基于单位分解技术的重叠型非匹配网格有限元方法以来,这类方法日益引起人们极大的兴趣.这篇文章将这类有限元方法运用到波动方程当中,分别研究了重叠型非匹配网格波动方程半离散和全离散有限元方法,给出了有限元解及其梯度的误差估计.下面先给出模型问题的简单介绍.     

有限元网格的超收敛测度及其应用

给出线性有限元求解二阶椭圆问题的有限元网格超收敛测度及其应用.有限元超收敛经常是在具有一定结构的特殊网格条件下讨论的,而本文从一般网格出发,导出一种网格的范数用来描述超收敛所需要的网格条件以及超收敛的程度.并且通过对这种网格范数性质的考察,可以证明对于通常考虑的一些特殊网格的超收敛的存在性.更进一步,我们可以通过正则细分的方式在一般区域上也可以自动获得超收敛网格.最后给出相关的数值结果来验证本文的理论分析.     

细菌模型的连续时空有限元方法

本文针对细菌模型提出一种连续时空有限元方法,通过引入时空投影算子,得到了在时间离散节点处能量模意义下的最优误差估计结果.与传统全离散方式不同的是,该方法对时间变量和空间变量同时采用有限元离散,且无时间离散步长和空间网格尺寸的网格比限制,这对于拓宽各向异性有限元方法的应用范围是有益的.     

耦合Navier-Stokes/Darcy模型多重网格方法的有限元实现(英文)

本文研究耦合Navier-Stokes/Darcy模型问题.构造一种从粗网格到细网格的有限元空间插值方法,不但简化了数值积分的单元匹配,也保证了数值积分的精度.利用基于有限元空间的多重网格方法,获得与直接法求解耦合问题误差相同的收敛阶,推广两重网格方法的结果.     

应用求解拉普拉斯方程的边值问题建立有限元网格

一、引言 应用有限元方法求解各种数学物理问题时要求对求解区域进行有限的剖分,然后在网格的节点上将连续的问题离散.如所周知,给出网格节点的坐标及其有关单元的信息是     

四阶障碍问题的稳定化混合有限元方法

本文讨论了四阶障碍问题的稳定化混合有限元方法.首先,引入网格依赖范数,通过加罚方法得到了与四阶障碍问题的等价的混合变分形式.随后给出了基于C~0协调有限元空间(W_h,V_h)的混合有限元逼近,例如P_k-P_k三角形有限元.在网格依赖范数下,(W_h,V_h)满足离散的inf-sup条件.最后,我们在不同的假设下,得到了一些误差估计.     

耦合Navier-Stokes/Darcy模型多重网格方法的有限元实现 [英文]

本文研究了耦合Navier-Stokes/Darcy模型问题。第一,构造了一种从粗网格到细网格的有限元空间插值方法,不但简化了数值积分的单元匹配,也保证了数值积分的精度。 第二,利用基于有限元空间的多重网格方法,获得了与直接法求解耦合问题误差相同的收敛 阶,推广了两重网格方法的结果。     

几乎不可压缩线性弹性问题的多重网格Uzawa型混合有限元方法

该文针对几乎不可压缩弹性问题,设计了多重网格Uzawa型混合有限元方法,成功克服了"闭锁"现象.通过引入"压力"变量p将弹性问题转化为一个鞍点型系统,对该系统将Uzawa型迭代法和多重网格方法相结合,建立了多重网格和套迭代多重网格Uzawa型混合有限元方法,并给出了该算法的收敛性.数值算例验证了方法的有效性和稳定性.