贴体正交曲线网格自动生成技术研究

水流数值计算中计算网格好坏直接影响计算的收敛和精度,对二维曲线网格生成技术进行介绍,选择Poisson方程作为坐标转换方程,依据恒定摩阻流为有势流的特性,借助流线与势线正交的机理,导出以网格间距变化为调节因子的曲线坐标方程,并给出具体的算例.该方法简单、可靠、适应性强,可以解决水流数值计算前处理工作量大的困难.     

应用多重网格法生成正交曲线网格

本文从势流理论出发，建立生成正交曲线网格的控制方程，应用多重网格法的ＦＡＳ－ＰＭＧ格式求解离散后的控制方程，不仅提高了收敛速度，而且提高了正交曲线网格的生成质量。     

河道贴体平面正交曲线网格自动生成技术研究

河道流体数值计算中,为了克服天然河道边界复杂、长宽尺度相差悬殊等困难,基于有势流的等势线和流线的正交机理,利用POSSION方程转换,自动生成了贴合河道边界的正交曲线网格,从而使复杂的河道计算域转变成规则的矩形域,为河流数学模型的数值离散及求解提供了极大的方便。     

一种边界正交曲线网格的生成方法

本文提出了一种边界正交曲线网格的生成方法。该方法以泊松方程为变换控制方程，用有限分析法来构造迭代格式。文中详尽描述了边界正交实现的方法，并计算了两个例子，证明了该方法的通用性     

正交曲线网格在导流明渠模拟中的应用

由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见.采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在渠道边坡上形成锯齿状地形,导致边界附近的水流模拟失真.采用局部连续的正交曲线网格划分计算区域,同时保证网格的贴体与良好的正交性,且能较精确地模拟人工开挖边坡,保证计算的稳定性与精度.建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用有限差分法求解水深积分方程.数值模拟结果与物理模型测量结果吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流.     

正交曲线网格在导流明渠模拟中的应用

由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见.采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在渠道边坡上形成锯齿状地形,导致边界附近的水流模拟失真.采用局部连续的正交曲线网格划分计算区域,同时保证网格的贴体与良好的正交性,且能较精确地模拟人工开挖边坡,保证计算的稳定性与精度.建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用有限差分法求解水深积分方程.数值模拟结果与物理模型测量结果吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流.     

具有指定边界网格间距和正交性的BFC网格生成方法

边界拟合曲线坐标(BFC)网格生成的质量直接影响流场的数值模拟精度和收敛速度,而如何选取生成BFc网格的Possion方程右端调节因子P和Q,则关系到生成的BFC网格质量.本文提出了一种可以同时实现控制网格正交性和控制边界网格间距的BFC网格生成的新方法.该方法可任意控制生成的网格边界间距大小,同时,生成的BFC网格还具有边界及内部较好的正交性.应用实例的计算结果表明,该方法能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成较理想的BFc网格,网格分布能够适应流动参数的变化.     

曲线拟合坐标变换技术在三角形网格生成中的应用

将拟事坐标变换技术应用于三角形网格生成中，形成一种方便、有效的三角形网格生成方法。该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布，在数值模拟河道、湖泊等复杂边界的地流速场时，可快速获得一种适应物理量场变化情形的三角形网格系统，使基差该网格系统的流场计算精度明显提高。     

固定边界水流流场数值模拟应用技术研究背景及应用前景综述

物理对象数值模拟以其限制条件小、建模周期短、建模成本低、计算精度高等优点广泛适用于目前各高校的科研领域,在未来也必将成为科研发展的主流趋势。在此背景条件下,以固壁边界水流流场作为分析研究对象,详细介绍了数值模拟技术的应用技术背景及应用前景,结论可为该技术的研究发展提供一定的参考。     

基于正交试验的双排抗滑桩的土拱效应影响因素研究

土拱效应对双排抗滑桩的合理布置和优化设计有重要影响,而影响土拱效应的因素较多,引入正交试验的方法,研究了影响抗滑桩土拱效应的六种因素的主次关系,以桩边长、桩间距、岩土体性质、泊松比、接触面参数和排间距六种因素组成六因素五水平的正交实验设计,基于PLAXIS有限元软件对抗滑桩的土拱效应进行了数值模拟。研究结果表明,桩间距、泊松比和排间距是影响土拱效应的主要因素,岩土体性质、接触面参数和桩边长为次要因素,因素间存在耦合作用,各因素取合适的水平,土拱效应会得到较好的发挥。     

二维同位与交错网格水流数值模拟比较

在边界拟合正交曲线坐标系下,建立了求解变量分别位于同位与交错网格条件下的二维水流数值模拟计算模式。利用实验资料对其进行了验证,同时对两种模式的计算结果进行了比较分析。在运用界面动量插值的条件下,采用同位网格模式对二维流场进行数值模拟可获得较满意的结果。     

正交曲线坐标下一种有效的弯道河流数值模型

选取跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系,提出此坐标下的BGK Boltzmann方程,由明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系建立了一种有效的弯道河流数值模型。通过对弯道水槽试验进行数值模拟,结果表明模型有较好的模拟弯道水流的能力。     

正交曲线坐标下河口二维潮流过程计算

采用正交曲线坐标对多人流多岛屿的喇叭型河口计算域进行了坐标拟合，用控制体积法(SIMPLEC程式)对拟合坐标下的水流连续方程和动量方程进行离散，在求解过程中采用了欠松驰技术、块修正技术和ADI逐行法，用“露滩冻结”动边界技术模拟珠江口黄茅海的二维潮流计算域，较好地解决了边滩、浅滩边界随水位的变动问题。验证后的模型成功地复演了1992年7月洪水大潮和11月枯水中潮的潮流过程。     

网格反应池局部流场的数值模拟

基于N-S方程和标准k—ε模型,应用有限元分析软件ANSYS的CFD功能,在不同网格参数下对反应池局部流场进行模拟,得到不同的流动现象,对部分参数进行分析,结合微涡旋理论,对参数影响大小进行比较。     

基于均匀正交设计的消力池内双层悬栅布置优化试验

由于在消力池内布置双层悬栅对消能效果影响少有研究,考虑到单宽流量、悬栅栅条数、栅距和层距等影响因素,采用均匀正交设计,考察4因素3水平,选择UL9(34)优化方案进行模型试验,对比了不同流量和悬栅布置型式组合下消力池内下降水深及消能率。试验结果表明:不考虑单宽流量时,消力池内布置双层悬栅,下降水深受层距、栅条数以及栅距影响较大,其中层距改变影响最大,消能率受这些影响因素影响较小;单宽流量较小时,层距和栅距均与下降水深成正比关系,单宽流量较大时,层距与下降水深成正比关系。     

河道演变三维数值模拟计算网格的选择和生成研究

该文提出了由自适应三维网格和固定矩形网格组合的“双网格”方法来模拟非均匀边界条件控制下河道演变的思路。自适应三维网格在平面和立面上分别采用正交网格和σ网格。实现了能够根据自由水面、河岸和床面地形变化作出实时调整的三维自适网格的生成。为了记忆河道演变可能涉及的外围区域的地形、地质和泥沙级配等信息,采用固定不变的矩形网格来存储相关数据。两套网格之间的数据插值转化采用双线性插值方法。“双网格”方法和相应的算法为非均匀边界条件控制下河道演变的数值模拟提供了保证。最后给出了网格生成和应用的3个实例。     

MATHEMATICAL MODEL FOR 2-D TIDAL FLOW AND WATER QUALITY WITH ORTHOGONAL CURVILINEAR COORDINATES

1 .　INTRODUCTIONThedischargeofpollutedwaterisbecominganincreasingthreattotheresourcesintidalareas.Thenumericalsimulatingthe 2 Dtidalflowandwaterqualityisthebasisofwaterresource plan ningandmanagement.Inrecentyears,althoughconsiderableattentionhasbeenfocusedonthisproblem ,thecomputationaldifficultiesinnaturaltidalriversremaintobeabigproblem ,suchasthecomplicatedboundaryconfigurations ,the greatdisparitybetweenlengthandwidth ,etc .Inthefollowing ,a 2 Dnumericalmodelbasedonthealternating…     

网格絮凝池结构参数对流场影响的数值模拟

针对网格絮凝池首层栅条位置及宽深比规范化的研究空白,运用FLUENT软件,采用标准k-ε湍流模型模拟了进口到首层栅条距离(h1)及宽深比对网格絮凝池流场变化的影响。首先对CFD模型进行了试验验证,计算得二者平均水力停留时间误差在3.03%,说明数值模型具有良好的可靠性。CFD模拟结果表明,h1在400~800mm范围内变化时,流场的死水区域较小,速度分布较为均匀,能够为絮体颗粒进行聚集和碰撞提供良好的水力条件;单个竖井宽深比在0.29左右时,流场的涡旋速度梯度G'值在26 s-1左右,有利于形成大量密实的絮体,且不易产生破碎现象。该研究可在一定程度上为网格絮凝池的结构设计提供相应的理论依据。     

非正交曲线坐标系平面二维电厂温排水模拟

结合河道水流及温排水的运动特性,从非正交曲线坐标系下温排水基本方程出发,采用有限体积法及SIMPLE算法离散求解方程,建立了基于非正交曲线坐标系下非交错网格的平面二维温排水数学模型．用该模型模拟天然河流电厂温排水运动的计算结果表明,该数学模型能合理反映河段电厂温排水运动。     

河势贴体河道平面二维正交网格生成方法的研究及应用

基于河势概念和Hermite三次插值函数 ,提出了河势贴体河道平面二维正交四边形网格的生成方法 ;与边界层坐标系下水深平均流体力学控制方程和SIMPLER算法联合使用 ,建立了河道平面二维数学模型 ;进行了葛洲坝枢纽至磨盘溪河段二维网格生成及水流泥沙数学模型的实例研究 ;讨论了该网格生成方法的主要特征