Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2504.08382v1

帮助 | 高级搜索

数学 > 数值分析

arXiv:2504.08382v1 (math)
[提交于 2025年4月11日 ]

标题: 一种用于对流扩散问题不连续伽辽金离散化的后验误差估计器及其在地球地幔对流模拟中的应用

标题: An posteriori error estimator for discontinuous Galerkin discretisations of convection-diffusion problems with application to Earth's mantle convection simulations

Authors:Tiffany Barry, Andrea Cangiani, Samuel P. Cox, Emmanuil H. Georgoulis
摘要: 我们为非定常对流-扩散方程应用的内部惩罚不连续伽辽金方法提出了新的后验误差估计。 重点是强对流占主导的问题,没有零阶反应项,这导致了正的L^2类似分量的缺失。 一个重要的具体例子是来自地球地幔对流建模的Boussinesq系统的能量/温度方程。 通过一种指数拟合技术来解决由于使用Gronwall类型论证而产生的关于最终时间的指数因子的影响这一关键数学挑战。 后者得到一类新的针对稳态问题的后验误差估计,在现有文献未涵盖的对流和反应系数组合情况下有效。 这种新的估计器与椭圆重构技术相结合,推导出针对非稳态问题的新相应估计,表现出对Gronwall类型指数的依赖性降低,从而在更长的时间区间内提供更精确的估计。 我们在地球地幔对流模拟中展示了新一类后验误差估计器在驱动网格自适应方面的优越性能,在该设置中,能量/温度方程由不连续伽辽金方法离散化,并与Taylor-Hood有限元方法耦合用于动量和质量守恒方程。 我们利用社区代码ASPECT,展示所提出方法的效果性数值例子。
摘要: We present new aposteriori error estimates for the interior penalty discontinuous Galerkin method applied to non-stationary convection-diffusion equations. The focus is on strongly convection-dominated problems without zeroth-order reaction terms, which leads to the absence of positive L^2-like components. An important specific example is the energy/temperature equation of the Boussinesq system arising from the modelling of mantle convection of the Earth. The key mathematical challenge of mitigating the effects of exponential factors with respect to the final time, arising from the use of Gronwall-type arguments, is addressed by an exponential fitting technique. The latter results to a new class of aposteriori error estimates for the stationary problem, which are valid in cases of convection and reaction coefficient combinations not covered by the existing literature. This new class of estimators is combined with an elliptic reconstruction technique to derive new respective estimates for the non-stationary problem, exhibiting reduced dependence on Gronwall-type exponents and, thus, offer more accurate estimation for longer time intervals. We showcase the superior performance of the new class of aposteriori error estimators in driving mesh adaptivity in Earth's mantle convection simulations, in a setting where the energy/temperature equation is discretised by the discontinuous Galerkin method, coupled with the Taylor-Hood finite element for the momentum and mass conservation equations. We exploit the community code ASPECT, to present numerical examples showing the effectivity of the proposed approach.
主题: 数值分析 (math.NA)
引用方式: arXiv:2504.08382 [math.NA]
  (或者 arXiv:2504.08382v1 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.08382
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Andrea Cangiani Dr [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 4 月 11 日 09:34:50 UTC (2,091 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
math.NA
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cs
cs.NA
math

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号