流体中污染物扩散的分形模拟

为了模拟流体中污染物的传播,用分数布朗运动(fBm)产生非费克(non-Fickian)的扩散。提出用fBm粒子追踪模型通过粒子云来模拟污染物传播的具体方法,实例比较了传统的布朗粒子追踪模型和fBm粒子追踪模型。结果表明:fBm粒子追踪模型粒子云的传播速度和范围有明显的增加;Hurst指数的变化可改变一个流动区域受污染物影响的程度,而这种现象是不能靠常规的布朗运动来实现的;fBm粒子追踪法适用于沿海地区污染物传播的模拟。     

用分数型布朗运动模拟海湾的剪切湍流分散

采用传统的布朗运动粒子跟踪模型和改进的分数型布朗运动粒子跟踪模型分别研究海湾的剪切湍流的分散。认为布朗运动和分数型布朗运动的幂律法则对简单的剪切扩散预测较为精确,通过控制Hurst指数可以控制剪切分散对海湾回流区的影响。研究表明,在简单的海湾模型中,明显的剪切分散出现在主流方向的海湾入口处;随着纵向水流Hurst指数的增加,横向水流的指数会相应地减少。