基于有限體積法的準(zhǔn)三維潮流數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、該文在計(jì)算域網(wǎng)格的劃分上,為更好地適應(yīng)復(fù)雜的邊界形狀,平面上采用不規(guī)則的三角形網(wǎng)格,垂向上采用對(duì)數(shù)變化的σ坐標(biāo)變換,在底部采用對(duì)數(shù)率加密網(wǎng)格,以使得在速度梯度變化較大的底部得到更詳細(xì)的解信息.該文還對(duì)方程的σ變換進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo).采用基于標(biāo)準(zhǔn)κ-ε方程建立的紊動(dòng)模型封閉控制方程.將經(jīng)過(guò)σ坐標(biāo)變換后的方程在離散單元體上進(jìn)行積分,運(yùn)用高斯公式,將體積分轉(zhuǎn)換為面積分,從而將問題歸結(jié)為求解單元體各表面的數(shù)值通量(包括流量和動(dòng)量通量).對(duì)水平通量的

2、計(jì)算采用Osher格式.在此之前,Osher格式只用于二維水流數(shù)值模擬中.它是以求解單元界面處的一維黎曼問題為基本步驟,利用了按特征值符號(hào)分解與沿特征線積分等技巧,使格式具有物理基礎(chǔ)且符合解的特征結(jié)構(gòu).這種格式具有守恒性、逆風(fēng)性、單調(diào)保持性、可高分辨率地捕捉間斷解等優(yōu)點(diǎn),并且在邊界條件的處理上應(yīng)用邊界特征差分格式,不需引入冗余的數(shù)值邊界條件.對(duì)于邊界條件,在底部采用壁面函數(shù),在自由表面不考慮風(fēng)的作用力.對(duì)垂直擴(kuò)散項(xiàng)采用隱格式處理,水平擴(kuò)