基于同位網(wǎng)格的SIMPLE算法及應(yīng)用研究.pdf

1、基于同位網(wǎng)格的有限體積法作為一種具有良好發(fā)展前景的數(shù)值計(jì)算方法已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用于水力學(xué)計(jì)算中,本文在研究現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,選用守恒性較好的有限體積法,建立了基于同位網(wǎng)格的一般曲線坐標(biāo)系下平面二維水流數(shù)學(xué)模型。
　　 系統(tǒng)的回顧了國(guó)內(nèi)外水流數(shù)學(xué)模型研究概況與同位網(wǎng)格研究進(jìn)展,在此基礎(chǔ)上提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 參照平面直角坐標(biāo)系下水流控制方程,推導(dǎo)了一般曲線坐標(biāo)系下的平面二維水流數(shù)值模擬所需的基本控制方程。

2、在同位網(wǎng)格下采用有限體積法離散平面二維水流水深平均運(yùn)動(dòng)方程組,選用一般曲線坐標(biāo)下的“逆變速度分量”作為流速計(jì)算變量,以便于界面流速的插值處理。重點(diǎn)研究了基于同位網(wǎng)格SIMPLE算法的實(shí)施方法。推導(dǎo)了速度修正方程和水位修正方程,最后給出了SIMPLE算法詳細(xì)的計(jì)算步驟。
　　 以長(zhǎng)江下游安慶水道為例,對(duì)本文構(gòu)建的同位網(wǎng)格下平面二維水流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好,表明了本文構(gòu)建的模型是合理可靠的。