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Coupling Stokes and Darcy equations

机译:斯托克斯和达西方程的耦合

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摘要

We study an interface problem between a fluid flow, governed by Stokes equations, and a flow in a porous medium, governed by Darcy equations. We consider a weak formulation of the coupled problem which allows to use classical Stokes finite elements in the fluid domain, and standard continuous piecewise polynomials in the porous medium domain. Meshes do not need to match at the interface. The formulation of Stokes equations is standard while a Galerkin least-squares formulation is used for a mixed form of Darcy equations. We prove the well-posedness of the coupled problem for this formulation and the convergence for some finite element approximations. A two-dimensional numerical example is also given.
机译:我们研究了由斯托克斯方程控制的流体流动与由达西方程控制的多孔介质中的流体之间的界面问题。我们考虑了耦合问题的一个弱公式,该问题允许在流体域中使用经典的Stokes有限元,而在多孔介质域中使用标准的连续分段多项式。网格不需要在接口处匹配。 Stokes方程的公式是标准的,而Galerkin最小二乘公式用于Darcy方程的混合形式。我们证明了该问题耦合问题的适定性以及某些有限元逼近的收敛性。还给出了二维数值示例。

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