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用Lattice Boltzmann方法模拟二维水力过渡过程 总被引:2,自引:1,他引:1
本文旨在探索用Lattice Boltzmann方法模拟二维水力过渡过程的可行性。应用Chapman Enskog展开技术,导出了一套多尺度方程,将LB方程和其所对应的宏观方程联系起来;根据水力过渡过程基本方程的特点,建立了计算二维水力过渡过程的一个LB模型;应用该模型对一维正弦波的传播、一维断波的传播与反射、二维拐角衍射波等典型算例,以及近似为二维问题的混凝土蜗壳在机组甩负荷和起动工况下的水力过渡过程进行了模拟分析。研究表明用LB方法模拟多维水力过渡过程是可行的,值得进一步探讨。 相似文献
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采用纵向翼形管模拟水击波速 总被引:3,自引:2,他引:1
在水击模型实验中,采用纵向翼形管是模拟水击波速的有效途径之一。为了便于确定翼缘长度,满足模型设计,本文应用结构力学方法和平面有限元方法研究了翼级长度,管壁厚度,管道半径,管材的弹模等关键参数对水击波速的影响,揭示了该结构型式的管道在内水压力作用下变形量与水击波速间的内丰规律,并将理论计算与实验结果进行了对比,两者十分吻合。 相似文献
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一维水击波的高精度数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
用本质无振荡ENO、TVD格式以及MacCormark和Lax-Friedrichs格式对一维水击模型进行数值模拟。结果表明,Lax-Friedrichs和二阶MacCormark格式在间断处有较大的数值耗散,计算精度较低,后者还存在明显的虚假数值振荡;TVD格式在光滑区具有高阶精度,在间断附近能在2个计算网格步长的范围内被光滑化,数值耗散较小;ENO格式数值解在间断附近无虚假数值振荡,数值解耗散很小,对间断具有较强的分辨能力和捕捉能力,能够很好地模拟水击波的变化过程。另外,ENO格式对计算网格的要求较TVD格式低,数值计算性能稳定。 相似文献
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水电站有压管道水击波数值模拟十分重要,其计算方法一直都是重点研究方向,TVD格式是数值模拟水击波的新方法,特别适合数值模拟强间断问题。其限制函数是该格式的核心问题,具有四种不同形式,将其运用于水击方程,数值模拟阀门突然关闭时水击波压力变化,与解析解进行对比,以此探究限制函数类型对TVD数值模拟水击波结果的影响。结果表明:四种限制函数TVD格式的计算结果,在间断处避免了非物理振荡,Superbee型TVD格式的分辨率最高,推荐该限制函数数值模拟水电站水击波。更多还原 相似文献
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反击式水轮机的出流条件,受蜗壳、尾水管和转速变化的影响,本不同于冲击式水轮机,即其过流特性与通过喷嘴射入大气中的孔日出流不同,因而两种水轮机的水击计算方法也是不同的。目前,在设计和生产单位,对反击式水轮机水击压力计算方法的选用,任意性较大,这就不能不影响计算精度,本文拟通过简要的论述及省内外若干工程实例,说明各方法间存在的差异,目的是使设计成果更符合反击式机组的客观实际。一、反击式水轮机水击计算方法按出流规律的不同目前所采用的方法大体分三种: 第一种:采用和冲击式水轮机相同的方法即:按孔口出流规律,楣对速度 相似文献
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选用近年来广泛应用于空气动力学和溃坝水力学的本质无振荡ENO格式,并采用平均通量差分分裂法对一维水击模型进行数值模拟,计算结果与解析解进行比较后表明:数值解在光滑区具有较高精度,数值耗散性小;在间断附近没有出现虚假数值振荡,与解析解符合较好,200 s与20 s计算结果基本保持一致。证明ENO格式稳定性能好,精度高,能够很好地模拟水击波的演进过程。 相似文献
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为了模拟含上游调压室水电站的水力过渡过程,采用TVD格式求解水击方程,并结合调压室系统的基本方程组和给定的边界条件来模拟水击压力变化。将此方法用于工程实例,其计算所得的水头与实测水头相吻合;并将计算所得的水头与MacCormark 格式和Lax-Friedrichs格式的计算结果比较,结果表明:TVD格式能有效模拟含上游调压室的水击现象,其结果具有耗散性低,不产生虚假数值震荡,计算精度高等优点。 相似文献
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Lattice Boltzmanm方法(简称LBM)是一种基于分子运动论和统计力学理论的流体计算方法。详细分析了LBM的基本理论,系统介绍了曲线固体边界处理的新方法。与Navier—Stokes方程相比较,LBM在算法及复杂边界处理等方面更具有优势。该方法在多相流、多组分流、热传导、颗粒悬浮、紊流及微小流束等问题的模拟中已得到广泛应用。 相似文献
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采用总变差减小(TVD)格式模拟了一维有压管道水击过程,对管道中阀门突然关闭和缓慢关闭引起的水击压强进行了数值计算。通过改变阀门关闭速度,分析TVD格式对水击数值模拟精度的影响。结果表明,与传统经典差分二阶MC格式相比,阀门关闭速度越快,TVD格式捕捉激波间断的能力越强,模拟水击波效果越好;当阀门关闭速度缓慢到一定程度,TVD格式与MC计算方法所得结果基本吻合,与解析解最大误差不超过2%。说明TVD格式是数值模拟水击现象行之有效的方法之一。 相似文献
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采用流体体积函数处理水气交界面,并与标准的k-ε二方程紊流模型耦合模拟了溢流堰上的流场.计算的溢流堰上压力分布和流速,均与物理模型试验的测量结果较为吻合. 相似文献
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本文应用综合数据结构,对土壤含水量和蒸发量的空间变化性作了模拟。该数据结构来自—个地理信息系统(GIS),其中包括取自TM和SPOT卫星土地使用信息和植物参数信息,以及德国土壤调查局的10m网格的土壤基地信息。对蒸发量的模拟采用了GIS的空间数据、德国气象局的气象数据和控制气孔蒸发的Penman—Monteith公式。土壤含水量的预算,由Philip公式的简化式决定。土壤—植物—大气的变化过程与50Km~2研究区域内的每个图幅相互关连,而每个图幅的时间性,可用1986年夏天1小时的时间解进行计算。在针叶林中,以实测数据作比较,其结果表明:所计算的蒸发量、土壤含水量和水压的各项特性与试验值非常近似。 相似文献
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在计算机广泛应用的年代,计算机将替代人来完成那些复杂的计算分析工作。拉格朗日定律为此提供了必要的理论依据。通过对沈阳水文站2010年的一次大洪水的水位、流量关系进行模拟验算,得到的结论是:通过模拟函数推求的洪水过程完全符合水文年鉴编印规范标准。 相似文献