A combined collocation and Monte Carlo method for advection-diffusion equation of a solute in random porous media
| Autor: | Jocelyne Erhel, Mestapha Oumouni, Zoubida Mghazli |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Simulations and Algorithms on Grids for Environment (SAGE), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Equipe d'Ingénierie MAthématique [Kenitra] (EIMA), Département de Mathématiques [Kénitra], Faculté des Sciences [Kenitra], Université Ibn Tofaïl (UIT)-Université Ibn Tofaïl (UIT)-Faculté des Sciences [Kenitra], Université Ibn Tofaïl (UIT)-Université Ibn Tofaïl (UIT), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2014 |
| Předmět: |
Mathematical optimization
T57-57.97 Applied mathematics. Quantitative methods Stochastic process [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph] Numerical analysis 010102 general mathematics Monte Carlo method Sparse grid 010103 numerical & computational mathematics Mixed finite element method 01 natural sciences [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR] symbols.namesake Collocation method symbols QA1-939 Applied mathematics Gaussian quadrature 0101 mathematics Convection–diffusion equation ComputingMilieux_MISCELLANEOUS [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA] Mathematics |
| Zdroj: | ESAIM: Proceedings and Surveys, Vol 45, Pp 328-337 (2014) ESAIM: Proceedings ESAIM: Proceedings, EDP Sciences, 2014, 45, pp.328-337 ESAIM: Proceedings, 2014, 45, pp.328-337 |
| ISSN: | 2267-3059 1270-900X |
| Popis: | In this work, we present a numerical analysis of a method which combines a deterministic and a probabilistic approaches to quantify the migration of a contaminant, under the presence of uncertainty on the permeability of the porous medium. More precisely, we consider the flow equation in a random porous medium coupled with the advection-diffusion equation. Quantities of interest are the mean spread and the mean dispersion of the solute. The means are approximated by a quadrature rule, based on a sparse grid defined by a truncated Karhunen-Loève expansion and a stochastic collocation method. For each grid point, the flow model is solved with a mixed finite element method in the physical space and the advection-diffusion equation is solved with a probabilistic Lagrangian method. The spread and the dispersion are expressed as functions of a stochastic process. A priori error estimates are established on the mean of the spread and the dispersion. Keywords: Uncertainty quantification, elliptic PDE with random coefficients, advection-diffusion equation, collocation techniques, anisotropic sparse grids, Monte Carlo method, Euler scheme for SDE. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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