Una formulación multiescala no lineal y discontinua para problemas de convección-difusión-reacción
DOI:
https://doi.org/10.35819/remat2024v10iespecialid7088Palabras clave:
Galerkin discontinuo, difusión artificial, convección-difusión-reacción, funciones burbuja, métodos multiescalaResumen
Este trabajo presenta una formulación de Galerkin discontinua multiescala y no lineal con el objetivo de resolver problemas de convección-difusión-reacción. Considerando una descomposición del espacio de aproximación en dos escalas, macro y micro, el nuevo método introduce un operador no lineal de difusión artificial en ambas escalas de discretización, mientras utiliza el enfoque discontinuo solo en la macro escala. La microescala se modela a través de funciones burbuja (funciones polinomiales que se anulan en la frontera de los elementos), permitiendo la aplicación del proceso de condensación estática en cada elemento. La discretización del modelo numérico resulta en un sistema global de ecuaciones asociado a los puntos nodales solo de la macroescala. Para evaluar las propiedades de estabilidad y convergencia del esquema propuesto, se realizaron algunos experimentos numéricos y se compararon con el método de Galerkin discontinuo clásico. La formulación propuesta se mostró eficiente en la eliminación de las oscilaciones espurias que aparecen en regiones de gradientes elevados en problemas con convección/reacción dominantes. Además, el método presentó tasas óptimas de convergencia.
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Referencias
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