曲线坐标系下三维水动力模型求解新方法

• 作者: 吴卫国 沈露予 薛世峰
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 紧致有限差分 水动力模型 曲线坐标 Runge-Kutta格式
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 流体工程栏目主编:曹树良 林建忠
• 页码范围: 333-337
• 页数: 5页
• 分类号: S277.9|V211.3
• 字数: 3402字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.13.0234

摘要

为求解三维水动力模型的高精度数值计算，设计了一种在曲线坐标系下求解的新方法。对ξ，η和ζ共3个方向的空间导数分别采用高精度的紧致有限差分以及非线性项的迎风紧致有限差分格式，时间积分则采用四阶修正Runge-Kutta显式格式。为了验证该算法求解曲线坐标系下三维水动力模型的正确性，选取与De Vriend的180°弯道水槽试验相同的物理参数进行数值试验，计算出水位、流速分布等，并将计算结果与De Vriend的试验值以及先前采用SIMPLEC法获得的数值结果进行了对比分析。结果发现：文中创建的高精度算法获得的数值解比SIMPLEC法计算的数值结果更符合试验值，通过算法定量计算得到的平均速度值与试验测量值之间产生的最大相对误差约为3％。说明构建的高精度紧致有限差分算法来数值求解三维水动力问题是可行的、合理的，为天然河道、明渠以及湖泊等水动力计算提供参考依据。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈露予	南京信息工程大学海洋科学学院	12	24	3.0	4.0
2	薛世峰	中国石油大学华东储运与建筑工程学院	54	270	9.0	13.0
3	吴卫国	中国石油大学华东储运与建筑工程学院	3	5	1.0	2.0