二维有自由面渗流分析的有限元并行计算

建立了一个基于MPI消息传递的微机机群系统,进行了有自由面渗流的有限元并行分析。通过预处理共轭梯度法和逐个单元法技术的结合来求解方程组,采用前后处理的并行、负载均衡等技术,改善了程序性能。通过对土坝渗流进行并行数值模拟验证了模型的正确性和有效性。加速比、计算效率和可扩放性的测定表明,该模型对大型问题能够减少存储空间,提高运算速度,具有良好的可扩放性,有能力对大型工程,特别是土坝的渗流问题进行快速精确的模拟。     

回灌技术在基坑工程中的应用研究

研究了潜水抽-注水井(群)耦合作用下浸润线的求解方法,利用势流理论和镜像原理,在假定含水层水平、土层渗透系数各向同性的条件下,推导了完整抽-注水井(群)耦合作用时浸润线的计算公式及非完整抽-注水井(群)耦合作用时浸润线的计算公式,还对潜水单个非完整抽水井及非完整抽-注水井(群)耦合作用时的解析解和数值解作了比较,结果表明两者吻合得较好.同时还给出了该理论用于回灌技术中求解抽水量和注水量的方法,对工程设计有实用价值.     

应用MINMOD格式求解河流中污染物的浓度分布

为了了解污染物在河流中的扩散规律，对河流在持续源作用下的流场、浓度场进行了二维数值模拟。紊流模型采用了重整化群k-ε模型，浓度项的模拟采用保守物质假定，为了适应不规则边界采用了贴体坐标。对流项离散采用了MINMOD高阶组合格式，能消除浓度越界现象。稳态数值模拟和实验室实测资料对比表明采用的数学模型能有效预测此类问题，本文的工作可为河流污染物扩散数值模拟方法的选择提供一定的参考。