湖泊整治工程二维水沙数值模拟

应用破开算子法原理,交坪面二维不恒定流及尼潲扩散基本方程按不同的物理意义破成对流、扩散和传播三个子方程,基于三角形网格划分,利用有限体积守恒格式求解连续方程,用特征线方法求解对流方程并采用有限差分法求解扩散和传播方程,经数值实验及实际工程验证,该算法计算简便、边界符合良好、数值模拟精度也较高。     

平面二维河床粗化层的数值模拟

基于三角形网格划分 ,应用破开算子原理 ,建立了平面二维非均匀沙水流泥沙数学模型 ,并使用了平面二维非均匀沙水流挟沙力公式 .着重对河床冲刷过程中悬移质含沙量、河床变形和床沙级配等沿时空变化特性进行了计算分析 ,模拟了概化河道中床沙粗化层的形成过程 .数值实验表明 ,该方法边界符合良好 ,计算量小 ,能准确地模拟出河床冲刷过程中水沙的变化规律     

平面二维全沙数值模拟方法及其应用

采用有限体积法对正交曲线坐标系下的平面二维水沙微分方程进行了离散,建立了平面二维全沙数学模型.在一概化的单边突然扩宽河道中对河床冲淤过程中悬移质含沙量及其级配、推移质输沙率及其级配、床沙级配等沿时空变化特性进行了计算分析,并模拟出了由河床冲刷引起的床沙粗化、抗冲层的形成过程以及河床淤积过程等泥沙特性的变化.数值计算结果表明,该模型在定性上能正确地模拟水流以及河床的冲刷、淤积过程.     

平面二维河床粗化层的数值模拟

基于三角形网格划分,应用破开算子原理,建立了平面二维非均匀沙水流沙数学模型,并使用了平面二维非均匀沙流挟沙力公式,着重对河床冲刷过程中悬移质含沙量,河床变形和床沙级配等沿时空变化特性进行了计算分析,模拟了概化河道中床沙粗化层的形成过程,数值实验表明,该方法边界符合良好,计算量小,能准确地模拟出河床冲刷过程中水沙的变化规律。     

不同弯度水渠二维水流运动数值模拟研究

为了研究水流对渠弯的影响,建立了水流运动的二维紊流数学模型,采用非结构网格有限体积法,通过实验室连续弯道的算例,验证了数学模型的正确性,并对4种不同弯度水渠的水流运动进行了数值模拟.结果表明,模拟值符合弯道水流运动的基本规律;在相同的水力参数下,随着渠弯角度的增加,水流对渠弯左岸的侵蚀明显降低;验证了在渠弯设计中对渠弯角度的规定是合理的.     

基于WENO格式的二维水流水质数值模拟

应用高精度WENO(Weighted Essentially Non-oscillatory Schemes)格式结合有限体积法建立了二维水流水质的数学模型.在求解过程中,将单元体上的面积分化为单元边界上的线积分,将二维问题化为一维问题.采用FDS(Flux Difference Splitting)格式求解跨单元边界的法向通量.采用此模型对连续弯道水流和污染物的扩散输移进行了数值模拟,得到了流场及岸边污染物排放的浓度场,并与物理试验结果进行了比较,表明这类格式精度高,稳定性能好.该模型可为工程领域中的水流水质问题的处理提供依据,具有较大的实用价值.     

洪河倒虹吸交叉工程河段二维水沙数值模拟

南水北调中线工程总干渠与洪河交叉的倒虹吸工程,对天然河道洪水演进及河床变形产生了影响.采用平面二维水沙数学模型,依据历史洪水调查资料对模型进行调试和验证,按未修建洪河倒虹吸的自然工况及修建洪河倒虹吸的设计工况两种边界条件对工程交叉河段进行了典型洪水的水沙数值模拟,模拟计算给出了工程附近洪水水位、流速及冲刷深度等水力要素特征值.计算结果分析表明:倒虹吸工程位置选择合适,底宽布置及埋置深度基本合理.     

基于有限体积法直流电阻率2.5维数值模拟

为进一步解决传统直流电法正演计算中所存在的问题,给出了基于有限体积法的直流电阻率法２.５维数值模拟算法。针对数值模拟中至为关键的场源奇异性及边界效应。介绍了一种右端项校正技术。通过构建若干典型的地电断面模型,计算地表电位及视电阻率,并对其异常响应进行分析。算例结果表明,通过校正方程组右端项后产生的源矢量不再是包含近源处突变电位的矢量,它能够补偿正演算符因边界取得不够远而丢失的信息,进而减少边界及源奇异性对正演模拟的误差,验证了本文算法的可行性。     

基于有限体积HWENO格式的二维溃坝流模拟

应用有限体积HWENO(Hermite Weighted Essentially Non-Oscillatory)格式、TVD(Total Variation Dimin-ishing)型Runge-Kutta法,建立了溃坝流模型,模拟了二维局部溃坝流和圆型溃坝流.HWENO格式的重构思想源于WENO重构,区别在于前者在其运算过程中同时涉及函数值及其一阶导数值.其优点是:在收敛阶相同的情况下,HWENO重构需要较少的点,因而HWENO重构较WENO重构更紧凑.二维局部溃坝流的计算结果显示波前间断波在靠近决口一侧的岸边形成雍水,决口两端形成2个非对称的漩涡,部分水位等高线尾部呈锯齿状,而这些结果恰恰与决口位置及决口两侧不对称、堤坝瞬间溃决产生的溃坝波向后推进产生的实际物理现象相吻合,并与已报道结果相一致.圆型溃坝的计算结果显示水位和流场均保持较好的对称性.以上结果表明本文模型适合处理类似溃坝流的浅水间断流运动.     

立面二维水流数学模型

采用修正Ｋ—ε模型封闭Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程作为紊流控制方程,引入通度概念处理曲面不规则边界,用ＶＯＦ法追踪自由表面,对闸孔出流和溢流坝过坝水流及水跃等一类复杂流速场进行数值模拟。计算结果表明,所建数学模型能够较好地模拟此类水流现象。     

河道水流泥沙问题的一种有限元解法

本文介绍一种求解河道平面二维水流泥沙问题的有限元方法。此法的主要特点是,采用质量集中的简化手段和预报一校正一迭代的时间推进算法,较好地解决了计算储存量和计算速度问题。     

轴对称矢量喷管数值模拟及数学模型研究

应用数值模拟方法对轴对称推力矢量喷管的内流场性能进行了研究，采用Jameson提出的有限体积法计算了矢量喷管的内部流场和性能参数，分析了性能参数及其相关参数之间的关系，从而建立了轴对称推力矢量喷管的数学模型。     

河道平面二维水力数值模拟

本文基于有限解析法的基本思想,用单元内插值函数近似地代替单元内的近似解析解。建立了既能保持有限解析法计算贮存量小的特点,又能适用于不规则河道边界计算的数学模型。用长江臭盐碛河段的实测资料对所建立的模型进行了验证。结果表明计算值在流速分布、回流范围等方面均能与实测值较好地吻合。     

溶质二维输运问题的特征有限元方法

研究了多孔介质中可压混溶驱动问题。对压力方程给出了混合元格式, 对饱和度方程给出了特征有限元格式, 分析了吸附项的影响, 得到了最优的Ｈ１ 模估计, 该结果对三次采油有一定的理论价值     

基于特征线理论的算子分裂算法综述

文中论述了基于特征线理论的算子分裂算法的研究进展,从偏微分方程特征线理论及算子分裂算法出发,构建了其理论框架.对于CBS算法的基本方程,文中给出了推导过程,并编制了相应的三维计算程序,通过数值算例进一步验证了这一算法的有效性和准确性.     

黄河泥沙数学模型研究

介绍了适合于黄河中下游水库、河道的泥沙冲淤一维数学模型．该模型在断面概化、含沙量及冲淤量横向分布计算和非均匀沙计算等方面采取了新的处理办法．     

粘性不可压缩流体平面流动的有限差分解法

本文使用上风差分格式求解了二维非定常粘性不可压缩流体非守恒的Navier-Stokes方程,讨论了相应的差分方程的精度、收敛性和人工粘性.发现当雷诺数增大时,使用非守恒型方程比守恒型方程易于收敛、更为适宜.本文还对壁面拐角上点的涡量计算提出了一种新的方法.以曲折流道内粘性流体的流动为例进行了数值计算,结果表明与实验结果具有较好的一致性.     

哈大齐工业走廊江西项目区二维水沙数学模型分析

为保证《黑龙江省哈大齐工业走廓产业布局总体规划》的实施,推进齐齐哈尔市产业布局调整,充分发挥齐齐哈尔市的城市功能,推动区域经济的快速发展,对嫩江右岸齐齐哈尔市段部分堤线进行调整。通过建立二维水沙数学模型,计算分析对河道水位、流场及河床冲淤的影响。总体来看,拟建工程对工程河段流场及河床冲淤影响程度有限,对工程河段整体河势稳定影响不大。     

珠江南河道平面二维非恒定流水沙数值模拟

基于贴体正交曲线坐标系下沿水深积分的平面二维非恒定水沙数学模型对珠江南河道水沙运动和泥沙冲淤进行了数值模拟,在确定悬沙絮凝沉速时考虑了泥沙粒径、盐度、含沙量及水流紊动的影响,针对河口泥沙双向交换的特点,对泥沙冲淤函数φ作了改进,对挟沙力级配公式进行了调整,改进了现有模型,并利用河段实测水文资料及原型观测数据对模型进行验证,结果表明,模型计算的沿程水位、流速分布和泥沙输移以及河床冲淤演变与资料符合较好。