GRID GENERATION AND NUMERICAL SIMULATION OF 2-D RIVER FLOW

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｎａｔｕｒａｌｒｉｖｅｒ,ｔｈｅｓｈａｐｅｓｏｆｂｏｕｎｄａｒｉｅｓａｎｄｓｅｃ ｔｉｏｎｓａｒｅｏｆｔｅｎｉｒｒｅｇｕｌａｒ ,ｗｈｉｃｈｉｓａｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ .Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ ,ａｃｏｏｒｄｉ ｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｏｆｔｅｎｕｓｅｄｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅｉｒｒｅｇｕｌａｒｒｅｇｉｏｎｉｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｌａｎｅ(Ｘ ,Ｙ)ｔｏｔｈｅｒｅｇｕｌａ…     

近似正交的曲线网格生成技术研究

基于Thompson曲线网格生成方法,导出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即网格近似正交,网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解精确度。     

AutoCAD 下非结构网格自动生成

在AutoCAD环境下，从背景网格生成和数据结构两方面对推进阵面法进行修正。采用修理后的方法，使得在流场、泥沙输移和床面冲淤数值计算的前处理过程中无须精心预设内部控制点而只需给边界一个尺度，就能自动生成适应任意复杂边界的非结构网格，从而提高网格生成、优化的效率和通用性。     

RECENT PROGRESS IN INCOMPRESSIBLE REYNOLDSAVERAGED NAVIER-STOKES SOLVERS

ＲＥＣＥＮＴＰＲＯＧＲＥＳＳＩＮＩＮＣＯＭＰＲＥＳＳＩＢＬＥＲＥＹＮＯＬＤＳＡＶＥＲＡＧＥＤＮＡＶＩＥＲ－ＳＴＯＫＥＳＳＯＬＶＥＲＳ￥Ｃ．Ｈ．Ｓｕｎｇ；Ｔ．Ｔ．Ｈｕａｎｇ（ＤａｖｉｄＴａｙｌｏｒＭｏｄｅｌＢａｓｉｎ，ＣＤ／ＮＳＷＣＢｅｔｈｅｓｄａ，Ｍ...     

一种适于复杂形状物体绕流计算的网格生成方法

本文给出了一种适用于复杂形状边界下进行复杂流动数值模拟的有效的网格生成方法，该方法将求解域分成若干个子域，由子域边界点分布来确定Ｐｏｉｓｓｏｎ方程源项，从而控制求解域内点分布，在全场求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程。所生成的网格质量高，且避免了用普通ＴＴＭ法生成网格时，网格疏密分布的控制过于依赖于经验参数的选择的缺点，作为例证，给出了环量控制翼型绕流的数值模拟结果。     

有限元法数值试井分析中第三类边界条件的处理方法

建立了单相流体在不稳定渗流条件下的有限元方程.重点介绍了当外边界有断层存在,且断层上有一定的流体通过时的处理方法.将井壁视为内边界,在空间上用三角形单元对求解区域进行剖分,在时间上采用向后差分离散.通过求解有限元方程得到了无因次压力、无因次流量的变化规律.通过对边界上参数不同的模型进行比较分析验证了方法的正确性.结果表明,用有限元法研究第三类边界条件的数值试井问题是可行的.     

直接控制网格节点分布的网格生成方法

本文采用了一种利用边界网格节点分布信息来控制区域内部网格节点分布的网格生成技术.使用该方法可以在给定边界网格节点坐标值后,不采用任何技巧便可生成按要求加密的网格.为使生成的网格满足边界正交性,本文对上述方法作了改进,取得了良好的效果.     

用于船体粘性绕流计算的常规船型的三维贴体网格的自动生成

本文开发了一种任意船型的三维贴体网格的自动生成程序，该模块的特点是具有较小的网格生成的ＣＰＵ时间，尤其能极方便地控制船而附近的网格间距，选择了用于粘流计算的三条经典船型如Ｓｅｒｉｅｓ６０，ＳＳＰＡ７２０货船及ＨＳＶＡ油船作为计算算例，其网格生成的质量是相当满意的。     

FLUENT软件在水利工程中的应用

简要介绍FLUENT软件,回顾其在流场计算中的应用。以电站进水口、宽尾墩和阶梯溢流坝、双弯曲型溢洪道3类工程项目为例,叙述该软件在水利工程中的应用情况。针对水利工程问题边界复杂、水气混掺、自由面较多的特点,分析模型建体、自由面处理和网格划分等主要问题,并采用与模拟形状基本相同的体型、网格线与水流方向基本一致、边界位置远离紊动剧烈区域的方法予以解决。数值模拟表明,FLUENT软件可以处理复杂体型和具有多个自由面的水气二相流问题。     

多种介质区域有限元网格自动生成技术

对于具有多种透水介质的堤防地基用波前法进行有限元网格自动划分，通过背景网格密度函数的办法控制网格的尺寸，并在网格有效性的检查上对波前法进行改进。研制的网格生成计算机动态显示界面具有数学计算、人机对话，图形显示及修改等功能，不但使得网格自动生成的前处理工作可以在可视化平台上直接进行，而且可以在该平台上修改已有的有限元网格，显示与检查不同介质区域边界信息，生成边界条件数据等。     

AN INTEGRATEDC METHOD FOR COMPUTING COMPUTING THE INTERNAL AND EXTERNAL VISCOUS FLOW FIELD AROUND THE DUCTED PROPULSOR BEHIND AN AXISYMMETRIC BODY

ＡＮＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤＣＭＥＴＨＯＤＦＯＲＣＯＭＰＵＴＩＮＧＣＯＭＰＵＴＩＮＧＴＨＥＩＮＴＥＲＮＡＬＡＮＤＥＸＴＥＲＮＡＬＶＩＳＣＯＵＳＦＬＯＷＦＩＥＬＤＡＲＯＵＮＤＴＨＥＤＵＣＴＥＤＰＲＯＰＵＬＳＯＲＢＥＨＩＮＤＡＮＡＸＩＳＹＭＭＥＴＲＩＣＢＯＤ...     

有自由面渗流分析的子单元法及其应用

提出了一种解渗流问题的固定网格法，通过迭代可较准确地求出自由面边界，计算区域逐步逼近实际渗流区域。可应用于稳定和非稳定渗流计算     

三角形网格生成法在海岸工程潮流数学模型中的应用

基于Ｐｏｉｓｓｏｎ方程网格生成法，考虑到海岸工程的复杂性，分区处理了Ｐｏｉｓｓｏｎ方程的源项，得到了适应海岸工程布置的三角形网格。该网格在庄河海域港池航道开挖潮流数学模型计算中，较好地反映了工程建设前、后的潮流形态，还避免了由于网格划分不理想带来的计算误差。     

DDRM模型在渠江流域的应用研究

为了进一步探究分布式水文模型(DDRM)的适用性,基于渠江流域的数字高程模型(DEM),提取了研究区域的边界、河网水系,计算了研究区域的地形指数;然后采用基于DEM的DDRM模型进行流域降雨-径流过程模拟,并用确定性系数、洪峰相对误差、峰现时间误差等对DDRM模型的模拟精度进行了评价;同时,对比分析了不同DEM栅格分辨率(1 km和2 km)对模型模拟精度的影响。结果表明:基于上述2种分辨率的DDRM模型在渠江流域降雨-径流模拟中均取得了较好的模拟效果,其中基于1 km栅格的DDRM模拟精度略优于2 km栅格。DDRM模型结构简单,参数较少、物理过程明确,而且能够模拟流域土壤含水量和径流量的空间分布,可为缺资料地区水文模拟提供一种新的方法。     

基于PEBI网格的离散裂缝油藏数值模拟研究

离散裂缝网络模型主要从裂缝的几何形状以及流动机理上对裂缝进行表征和描述,可以比较精确地描述裂缝特征及油藏的非均质性。该文结合油藏边界及裂缝的真实分布状态,将油藏划分为若干子区域,在每个子区域上布网格节点进行Delaunary三角剖分与Vornoni网格剖分,得到了PEBI网格。为了满足质量守恒,利用有限体积法进行了求解,对网格域和计算域之间的误差进行了修正。结合离散裂缝的数学模型及传导率计算法则,实现了高精度的离散裂缝油藏数值模拟,研究了大裂缝的分布、长短、与注采井的贯穿状况等因素对水驱油的推进方向、速度、见水时间、采出程度的影响规律。结果表明PEBI网格能准确地表征裂缝特征,再现裂缝的分布,正确地模拟裂缝影响下的水驱开发规律。     

边界层网格尺度对泵站流场计算结果影响研究

壁面处的y+值是体现壁面边界层网格尺度的主要参数,对泵站流场数值计算结果有重要影响。为明确不同计算目标对y+的依赖性,以一泵站为研究对象,在网格数量无关性检查的基础上,从网格划分难易程度、数值计算精度和效率方面提出3种网格划分方案:全局非结构网格方案,指定边界层高度的全局非结构网格方案,以及指定边界层高度的分块结构网格方案,对应的y+值分别为10~2 000、10~1 000、10~500。方案二与方案三在模拟得到的流速分布均匀度方面几乎没有差别,涡量场的漩涡数量、涡量值和漩涡核心区分布位置也非常接近,而方案一则与之相差较大。研究发现,当只需了解泵站宏观水力性能时,可采用简单易行的方案一所对应的网格方案,y+范围可适当放宽到0~2 000;当要预测进水部分流场的流动特性,特别是漩涡分布特性时,需确保y+位于1 000以内,可采用方案二的网格方案;若对进水流场进行详细研究,或者进行除涡装置的研究时,则需使得整个计算域的y+满足30~500的要求,即采用方案三的网格方案。     

干湿边界的斜对角笛卡尔方法在平面二维水沙数学模型中的应用

复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用到北京首都国际机场扩建工程跑道高程设计和华能丹东电厂海水蓄水库泥沙淤积的模型计算中。计算表明,该方法拟合精细、处理简单、计算高效,与实测结果吻合较好。     

漫滩水流水沙运动规律的研究

本文根据漫滩水流的运动特点，将漫滩水流的复式断面分为主槽平衡区、滩槽交互区、滩地平衡区及边壁区等4个区，并给出了各区宽度的经验公式.根据滩槽交互区垂线流速分布的变化特点，提出了附加尾流函数的对数流速分布公式.在简化水流运动方程和泥沙扩散方程的基础上，对滩槽交互区内垂线平均流速及含沙量沿横向分布进行了理论分析，提出了反映滩槽水流动量交换强度的横向涡量粘性系数及横向扩散系数的表达式，得到了漫滩水流垂线平均流速及含沙量沿横向分布的解析解，并与实测资料吻合较好。     

A NUMERICAL MODEL OF FLOW FIELD AND WATER QUALITY FOR TIDAL REGIONS BASED ON TRIANGULAR MESHES

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＵｐｔｏｎｏｗ ,ｔｈｅｒｅｐｏｒｔｓｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇ 2Ｄｄｅｐｔｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｆｌｏｗａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｔｉｄａｌｒｅｇｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｌａｒｇｅｎｕｍ ｂｅｒｓ .ＦｒｏｍｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆＹａｎｅｎｋｏ[1] .ＴｈｅＦｉ ｎｉｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｈｏｄ (ＦＤＭ )ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｂｙＦａｌｃｏｎｅｒ[2 ] ,ＶｉｎｃｅｎｚＣａｓｕｌｌｉ[3,5] ,ＨｅＳｈ…     

NUMERICAL SIMULATION OF FISH SWIMMING WITH RIGID PECTORAL FINS

The numerical simulation of the self-propelled motion of a fish with a pair of rigid pectoral fins is presented.A Navier-Stokes equation solver incorporating with the multi-block and overset grid method is developed to deal with the multi-body and moving body problems.The lift-based swimming mode is selected for the fin motion.In the lift-based swimming mode,the fin can generate great thrust and at the same time have no generation of lift force.It can be found when a pair of rigid pectoral fins generates the hydrodynamic moment,it may also generate a lateral force opposite to the centripetal direction,which has adverse effect on the turn motion of the fish.Furthermore,the periodic vortex structure generation and shedding,and their effects on the generation of hydrodynamic force are also demonstrated in this article.