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瞬间全溃溃坝波的传播、反射和绕射的数值模拟 总被引:12,自引:4,他引:8
将二维浅水方程解耦并进行空间差分分裂,应用通量限制的组合型TVD格式,分别求解分裂后的一维双曲型方程组,针对瞬间全溃情况下溃坝波的运动问题,对溃坝波的传播、反射和绕射进行数值模似,揭示出溃坝波复杂的运动特性,为溃坝灾害性分析和防灾减提供科学依据。 相似文献
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为了对水库和堤防的失事影响作出定量评价,以便合理确定水库或堤防的防洪标准以及采取恰当的避险措施。采用有限近似法5点格式离散二维浅水波方程组,建立平面二维溃坝洪水波模型。通过与平底无摩擦二维非对称部分溃坝问题其他数模结果的比较,表明该模型能够较好地模拟自由面的变化规律,具有较强的间断捕捉能力。进而模拟有障碍物水槽中的二维溃坝波绕流现象,给出了精细的数值结果,揭示了水流复杂的运动特性。研究结果表明了有限近似法在模拟溃坝洪水波间断的形状和位置方面的优良性能,是求解溃坝流动的有效方法之一。 相似文献
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以浅水波方程组建立二维溃坝洪水模型,对经典WENO格式计算模板重新选取,得到各计算模板上重构多项式,对各个模板的局部光滑因子进行组合得到更高阶的全局光滑因子,建立相应的非线性权,将各模板上重构多项式加权处理得到计算单元界面数值通量的一个新高精度WENO格式,泰勒级数展开证明了该格式的非线性权比经典WENO格式的非线性权更接近理想权。将该格式、Lax-Friedrich通量分裂方法和局部特征分解方法相结合用于二维浅水方程的离散求解,模拟二维局部溃坝流和圆形溃坝流洪水的演进过程,模拟结果与实际流动符合较好,表明采用高精度WENO格式所建立的高分辨率溃坝模型能很好地模拟溃坝波的演进过程。 相似文献
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实际地形下溃坝波的有限近似解 总被引:1,自引:0,他引:1
采用有限近似法5点格式离散二维浅水波方程组,建立平面二维溃坝洪水波模型。通过与平底无摩擦二维非对称部分溃坝问题其他数模的结果比较,结果表明该模型能够较好地模拟自由面的变化规律,具有较强的间断捕捉能力。进而对实际地形下的二维溃坝问题进行了计算模拟,给出了精细的数值结果,揭示了复杂的运动特性,进一步显示了有限近似法模拟溃坝洪水波间断面的形状和位置的优良性能,是求解溃坝流动的有效方法之一。 相似文献
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用TVD格式预测溃坝洪水波的演进 总被引:13,自引:0,他引:13
溃坝洪水波通常为迅变或间断流动,同时兼有急流和缓流、压缩波和稀疏波等流态。常用的求解圣维南方程组的差分方法常遭失败,或不稳定,或数值解含有振动,或间断被抹平而分辨率低。本文利用气体动力学中新近提出的TVD格式求解获得成功。 文中介绍了一阶及二阶、显及隐、对称及逆风TVD格式的有关算法。以简单的一阶TVD显格式为对象,结合洪水演进问题,详细分析了其内在机制及优良性能,说明它既具有逆风格式及中心格式的性能,又能及时对水位或流量过程的峰谷作出响应,保持解在间断处陡峭而在其两侧无振动。文中最后通过一个概化为黎曼问题的瞬时溃坝模型,以及一座高坝的假想迅溃实例,将该格式与LF格式、LW格式的计算结果作比较,充分显示了该格式在预测一般洪水及溃坝洪水波演进方面的前景。 相似文献
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溃坝的数值模拟中存在分耗散和数值振荡的缺点,对模拟精度带来了一定的影响。本文对溃堤波的计算采用在有限体积无结构网格上建立的TVD-MUSCL格式,并引入通量限制器Roe'Superbee。模拟算例表明,此类格式能够自动捕捉激波而且能自动消除激波附近的虚假数值振荡,具有较高的计算精度。 相似文献
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汾河二库水资源丰富,流域面积达2348km^2,库区周边植被茂盛,土地肥沃。生态环境好,这些都是发展水产养殖的良好条件。影响水库鱼产力的主要因素有水库的形态、水文特征、水化学和生物学等四个方面。 相似文献
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二维泥沙数学模型及工程应用问题探讨 总被引:7,自引:0,他引:7
从泥沙连续性方程和悬移质河床变形方程出发 ,分析恢复饱和系数的起因和悬移质含沙量垂线分布特点 ,给出了新的恢复饱和系数 ;对于动边界问题 ,通过阻力项的变换 ,给出稳定性好、精度高的迭代格式 ;对长江南京上元门河段河床冲淤变化进行了分析计算 ,结果表明本文所给泥沙数学模型和计算方法合理 ,能够反映河床冲淤变化规律。 相似文献
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A multigrid-assisted solver for the three-dimensional time-dependent incompressible Navier-Stokes equations on graded Cartesian meshes is developed. The spatial accuracy is third-order for the convective terms and fourth-order for the viscous terms, and a fractional-step strategy ensures second-order time accuracy. To achieve good time-wise efficiency a multigrid technique is used to solve the highly time-consuming pressure-Poisson equation that requires to be solved at every time step. The speed-up achieved by multigrid is shown in tabular form. The performance and accuracy of the code are first ascertained by computing the flow in a single-sided lid-driven cubic cavity with good grid-economy and comparing the results available in the literature. The code, thus validated, is then applied to a new test problem we propose and various transient and asymptotically obtained steady-state results are presented. Given the care taken to establish the credibility of the code and the good spatio-temporal accuracy of the discretization, these results are accurate and may be used for ascertaining the performance of any computational algorithm applied to this test problem. 相似文献
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倒垂线坐标仪是大坝变形监测的重要手段,测量精度较高、仪器结构简单、测量成本低、测量环境的防水性能好、自动化程度高,同时长期稳定性好,尤其适合应用在大坝监测恶劣环境。除了对可靠的监测仪器的成功选择,一个水利工程项目的安全监测系统不可或缺的还有气良好的设计和施工监控。结合工程实例,重点分析了倒垂线坐标仪在大坝监测系统钻孔施工中的应用。 相似文献
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《水动力学研究与进展(B辑)》2015,(2)
The effect of roll damping on the prediction of a ship's motion is significant. A method based on the 3-D CFD approach for calculating the roll damping of a ship is proposed in this paper. The free decay experiments of 4 different types of ships at zero velocity are carried out. The roll damping coefficients are calculated and compared with the experiment results, with a good agreement. It is shown that the method adopted in this paper could be used to simulate the free rolling of a ship in the calm water at zero velocity very well and with good, stable accuracy for the prediction of the roll damping, and also with good applicability. This method may be further developed for the prediction of a full scale ship in the future. 相似文献
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阐述了U形砼板衬砌渠道作为一种节水灌溉技术,因其造价低、施工方便、结构合理、进度快、防渗效果好、使用寿命长、水流条件好、外表美观等优点,近年来得到广泛应用.并说明了以往渠道防渗多采用预制形式,根据近年来的工程实践,山区因其条件特殊,采用U形砼板衬砌渠道宜用现浇. 相似文献
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求解二维扩散方程的有限近似解法 总被引:2,自引:0,他引:2
提出求解二维扩散方程的新方法——有限近似解法7点格式,对非规则区域定常扩散方程和规则区域非定常扩散方程的计算与精确解比较,表明这一方法较有限分析法计算简单,计算精度高,并且可以适用于不规则边界区域的计算。最后计算了典型的坝基渗流流场,计算结果与实验结果吻合较好。 相似文献
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通过两种试验方法测定对苯板与粗砂的摩擦角.试验结果表明:采用土工合成材料综合测定仪时,随着粗砂含水率的增加,摩擦角、粘聚力的变化规律不强,且苯板产生了变形;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,随着粗砂含水率增加,摩擦角基本不变,规律性较好.非散粒体材料摩擦角测定仪优于土工合成材料综合测定仪. 相似文献