坡面流格子Boltzmann方法与Preissmann隐式差分法模拟

• 作者: 冯杰 刘宁宁 张东辉 张小娜
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 坡面流 格子Boltzmann方法 Preissmann隐式差分法 D1Q5速度模型 弛豫时间
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 132-139
• 分类号: P642.11|TV122
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2014.10.021

摘要

以D1Q5速度模型为例,时间多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,将格子Boltzmann 方法应用于坡面流运动方程;通过理想算例,以解析解为标准,比较了格子Boltzmann方法与应用广泛的Preissmann 4点隐式差分法的计算精度.研究表明,对于模拟坡脚断面水深和单宽流量过程,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度高于Preissmann 4点隐式差分法,尤其在退水阶段.对于达到平衡时间之前的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度也高于Preissmann 4点隐式差分法.但对于达到平衡时间之后的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型在x=1 m点上出现了较大的相对误差,计算精度逊于Preissmann 4点隐式差分法.将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动时,弛豫时间选择范围以[1,1.2]s为宜.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张东辉	江苏科技大学船舶与海洋工程学院	27	59	4.0	6.0
2	张小娜	南京信息工程大学水文气象学院	11	47	4.0	6.0
3	冯杰	中国水利水电科学研究院水资源研究所	36	363	8.0	18.0
4	刘宁宁		2	7	1.0	2.0