Department of Hydromechanics and Modelling of Hydrosystems

DFG-Project: Multi-grid methods and adaptive Euler-Lagrange methods for the simulation of flow and transport processes in fractured aquifer systems

Funded by the German Research Foundation from 1st November 1999 to 31st December 2002

Description (in German)

Im Zusammenhang mit der Deponierung von Schadstoffen (z.B. Altlasten, Endlagerung) kommt der Simulation von Strömungs- und Transportprozessen in Kluftaquifersystemen eine hohe Bedeutung zu. Im vorliegenden Projekt sollen zur mathematischen Beschreibung kombinierte Modellansätze verwendet werden. Dabei gilt es, die Nachteile der bisher verwendeten Kopplung von Elementen unterschiedlicher Dimension (keine Flusserhaltung am Kluft/Matrix-Übergang) zu vermeiden.
Um die lokale Flusserhaltung am Kluft/Matrix-Übergang zu gewährleisten, sollen Kluft und Matrix zwar mit Elementen gleicher Dimension vernetzt, in den Klüften bzw. Kluftnetzwerken aber degenerierte Elemente zugelassen werden. Alle weiteren Bausteine des Lösungsprozesses werden robust gegenüber verschwindender Kluftweite (reduziertes Problem) sein. Um den unterschiedlichen Prozessen in Kluft und Matrix Rechnung zu tragen, sollen darüber hinaus unterschiedliche Diskretisierungsverfahren in Kluft und Matrix möglich sein.
Zu diesem Zweck müssen Mortar-Diskretisierungen, Euler-Lagrange-Verfahren, Gebietszerlegungsverfahren, adaptive Mehrgittermethoden und Parallelisierungstechniken zu einem schnellen, robusten und zuverlässigen Löser für Strömungs- und Transportprozesse in Kluftaquifersystemen weiterentwickelt werden.

Freie Universität Berlin (Kornhuber):

 

      stationäre Strömung (Darcy - Fluss), zwei Raumdimensionen, konsistentes Gitter in Kluft/Matrix, Finite - Volumen - Methoden (FVM), Einzelkluft, Entwicklung eines robusten Mehrgitterlösers



      Erweiterung des Mehrgitterlösers auf Kluftsysteme



      inkonsistentes Gitter in Kluft/Matrix, Mortar - FVM - Diskretisierung



      Erweiterung des Mehrgitterlösers auf Mortar - FVM - Diskretisierungen



      stationäre Strömung und Transport, unterschiedliche Ortsdiskretisierungen in Kluft/Matrix



      robuste Mehrgitterlöser für Strömungs- und Transportprozesse

 

Technische Universität Braunschweig (Hinkelmann, Helmig):

 

      Aufbereitung des Netzgenerators in 2D



      Adaptive Diskretisierungsverfahren



      Adaptive Euler - Lagrange - Verfahren



      Parallelisierung 2.) und 3.) von Hinkelmann/Helmig



      Parallelisierung 1.) bis 4.) von Kornhuber



      Kopplung von Strömung und Transport mit Mortar - Techniken; Parallelisierung

 

Poster

Project manager

Hinkelmann, Reinhard

Deputy
Research assistants

Neunhäuserer, Lina
Ochs, Steffen Oliver

Department

LH2

Duration

11/1999 - 12/2002

Funding

German Research Foundation (DFG)

Cooperation partners

Institut für Mathematik 1, Freie Universität Berlin

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