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A finite element formulation of the outlet gradient boundary condition for convective-diffusive transport problems

Auteur(s)
Cornaton, Fabien 
Centre d'hydrogéologie et de géothermie 
Editeur(s)
Perrochet, Pierre 
Centre d'hydrogéologie et de géothermie 
Diersch, Hans-Jörg
Date de parution
2004-11-05
In
International Journal for Numerical Methods in Engineering, Wiley, 2004/61/15/2716 - 2732
Mots-clés
  • finite elements

  • open boundary problem...

  • upstream gradient eva...

  • implicit Neumann cond...

Résumé
A simple finite element formulation of the outlet gradient boundary condition is presented in the general context of convective-diffusive transport processes. Basically, the method is based on an upstream evaluation of the dependent variable gradient along open boundaries. Boundary normal unit vectors and gradient operators are evaluated using covariant bases and metric tensors, which allow handling finite elements of mixed dimensions. Even though the presented method has implications for many fields where diffusion processes are involved, discussion and illustrative examples address more particularly the framework of contaminant transport in porous media, in which the outlet gradient concentration is classically, but wrongly assumed to be zero.
URI
https://libra.unine.ch/handle/123456789/18554
DOI
10.1002/nme.1188
Autre version
http://dx.doi.org/10.1002/nme.1188
Type de publication
Resource Types::text::journal::journal article
Dossier(s) à télécharger
 main article: Cornaton_Fabien_-_A_finite_element_formulation_20060825.pdf (870.65 KB)
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