Методы построения адаптивных неструктурированных сеток для решения гидрогеологических задач

Авторы

  • А.В. Плёнкин Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
  • А.Ю. Чернышенко Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН (ИВМ РАН)
  • В.Н. Чугунов Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН (ИВМ РАН)
  • И.В. Капырин Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН https://orcid.org/0000-0002-3747-8185

DOI:

https://doi.org/10.26089/NumMet.v16r449

Ключевые слова:

генератор сеток, гидрогеологическое моделирование, треугольно-призматические сетки, сетки типа восьмеричное дерево

Аннотация

Рассматриваются два сеточных генератора, внедренных в программный комплекс GeRa, предназначенный для решения задач геофильтрации и геомиграции радионуклидов. Это треугольно-призматический генератор с возможностью вырождения ячеек и генератор многогранных сеток с измельчением на основе восьмеричного дерева и возможностями «скалывания» ячеек. Генераторы позволяют автоматически строить конформные многогранные адаптивные сетки в трехмерных геологических областях с учетом сложной конфигурации внешних границ, кровель и подошв геологических пластов, выклинивания слоев и геологических неоднородностей.

Авторы

А.В. Плёнкин

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Большая Тульская ул., д. 52, 115191, Москва
• научный сотрудник

А.Ю. Чернышенко

Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН (ИВМ РАН)
ул. Губкина, 8, 119333, Москва
• научный сотрудник

В.Н. Чугунов

Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН (ИВМ РАН)
ул. Губкина, 8, 119333, Москва
• ведущий научный сотрудник

И.В. Капырин

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Большая Тульская ул., д. 52, 115191, Москва
• заведующий лабораторией

Библиографические ссылки

  1. I. V. Kapyrin, S. S. Utkin, and Yu. V. Vasыilevskii, “Concept of the Design and Application of the GeRa Numerical Code for Radioactive Waste Disposal Safety Assessment,” Voprosy Atom. Nauki Tekh. Ser.: Math. Model. Phys. Proc., No. 4, 44-54 (2014).
  2. Yu. Vasilevskii, A. Vershinin, A. Danilov, and A. Plenkin, “A Technology of Constructing Tetrahedral Meshes for Domains Given in a CAD System,” in Matrix Methods and Technologies for Solving Large Problems (Inst. Numer. Math. Russ. Acad. Sci., Moscow, 2005), pp. 21-32.
  3. A. Yu. Chernyshenko, “Generation of Octree Meshes with Cut Cells in Multiple Material Domains,” Vychisl. Metody Programm. 14, 229-245 (2013).
  4. M. L. Sidorov and V. A. Pronin, “Unstructured Prismatic Discretization of Complex Geological Structures in the Parallel Mode,” Voprosy Atom. Nauki Tekh. Ser.: Math. Model. Phys. Proc., No. 1, 47-55 (2015).
  5. H.-J. G. Diersch, FEFLOW Finite Element Subsurface Flow and Transport Simulation System (WASY GmbH, Berlin, 2005).
  6. S. Panday, C. D. Langevin, R. G. Niswonger, et al., MODFLOW-USG Version 1: An Unstructured Grid Version of MODFLOW for Simulating Groundwater Flow and Tightly Coupled Processes Using a Control Volume Finite-Difference Formulation , U.S. Geological Survey Techniques and Methods.
    http://water.usgs.gov/ogw/mfusg/#more . Cited October 5, 2015.
  7. P. L. George, “Automatic Mesh Generation and Finite Element Computation,” Handb. Numer. Anal. 4, 127-148 (1996).
  8. A. A. Danilov, “Unstructured Tetrahedral Mesh Generation Technology,” Zh. Vychisl. Mat. Mat. Fiz. 50 (1), 146-163 (2010) [Comput. Math. Math. Phys. 50 (1), 139-156 (2010)].
  9. V. L. Freedman, X. Chen, S. Finsterle, et al., “A High-Performance Workflow System for Subsurface Simulation,” Environ. Model. Softw. 55, 176-189 (2014).
  10. Y. Livnat, H.-W. Shen, and C. R. Johnson, “A Near Optimal Isosurface Extraction Algorithm Using the Span Space,” IEEE Trans. Vis. Comput. Graphics 2 (1), 73-84 (1996).
  11. C.-C. Ho, F.-C. Wu, B.-Y. Chen, et al., “Cubical Marching Squares: Adaptive Feature Preserving Surface Extraction from Volume Data,” Comput. Graphics Forum 24 (3), 537-545 (2005).
  12. Z. Wu and J. M. Sullivan, “Multiple Material Marching Cubes Algorithm,” Int. J. Numer. Meth. Eng. 58 (2), 189-207 (2003).
  13. B. Yahiaoui, H. Borouchaki, and A. Benali, “Hex-Dominant Mesh Improving Quality to Tracking Hydrocarbons in Dynamic Basins,” Oil Gas Sci. Technol. 69 (4), 565-572 (2014).
  14. HEXPRESS: Unstructured Full-Hexahedral Meshing.
    http://www.numeca.com/. Cited October 5, 2015.
  15. MeshGems: Suite of Reliable Meshing Software Components for High-Demanding CAD/CAE Developers.
    http://meshgems.com/volume-meshing-meshgems-hexa.html . Cited October 5, 2015.
  16. Hexotic CAD/CAE Developers.
    http://www-roc.inria.fr/gamma/gamma/Membres/CIPD/Loic.Marechal/Research/Hexotic.html . Cited October 5, 2015.
  17. ANSYS ICEM CFD.
    http://www.ansys.com/Products/Other+Products/ANSYS+ICEM+CFD . Cited October 5, 2015.

Загрузки

Опубликован

13-09-2015

Как цитировать

Плёнкин А., Чернышенко А., Чугунов В., Капырин И. Методы построения адаптивных неструктурированных сеток для решения гидрогеологических задач // Вычислительные методы и программирование. 2015. 16. 518-533. doi 10.26089/NumMet.v16r449

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения