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A Compatible Embedded-Hybridized Discontinuous Galerkin Method for the Stokes-Darcy-Transport Problem

Communications on Applied Mathematics and Computation 2022年第1期4卷 293-318页

作者： aycil cesmelioglu Sander Rhebergen Department ofMathematicsandStatistics OaklandUniversityRochesterMI48309USA Department ofAppliedMathematics UniversityofWaterlooWaterlooONN2L3G1Canada

We present a stability and error analysis of an embedded-hybridized discontinuous Galerkin(EDG-HDG)finite element method for coupled Stokes-Darcy flow and *** flow problem,governed by the Stokes-Darcy equations,is discretized by a recently introduced exactly mass conserving EDG-HDG method while an embedded discontinuous Galerkin(EDG)method is used to discretize the transport *** show that the coupled flow and transport discretization are compatible and ***,we show the existence and uniqueness of the semi-discrete transport problem and develop optimal a priori error *** provide numerical examples illustrating the theoretical *** particu-lar,we compare the compatible EDG-HDG discretization to a discretization of the coupled Stokes-Darcy and transport problem that is not *** demonstrate that where the incompatible discretization may result in spurious oscillations in the solution to the trans-port problem,the compatible discretization is free of *** additional numerical example with realistic parameters is also presented.

关键词： Stokes-Darcyflow Coupled flowandtransport Beavers-Joseph-Saffman Embedded andhybridizedmethods Discontinuous Galerkin Multiphysics

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