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    188宝金博页面版: 小振幅驻波的数值计算

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    内容提示： 第 !" 卷第 # 期%&’(!" )&(#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 ! 月>0?( !$$"*+,-./01 2. 3/20./0 -.+ 40/5.&’&6!7 &8 9-:0; <01&=;/01作者简介： 汪迎春 （#@"A—），男，安徽桐城人，博士研究生，从事计算流体力学研究。 BCD-2’： E-.672.6/555=F#AG( /&D小振幅驻波的数值计算汪迎春#，汪德#，崔海滨!（# ( 河海大学环境科学与工程学院，江苏 南京!#$$@H； !( 临沂水文水资源勘测局，山东 临沂!"A$$!）摘要： 将快速行进法和源点扫描法的思想结合起...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：255 | 上传日期：2013-10-15 16:07:35 | 文档星级：
    第 !" 卷第 # 期%&’(!" )&(#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 ! 月>0?( !$$"*+,-./01 2. 3/20./0 -.+ 40/5.&’&6!7 &8 9-:0; <01&=;/01作者简介： 汪迎春 （#@"A—），男，安徽桐城人，博士研究生，从事计算流体力学研究。 BCD-2’： E-.672.6/555=F#AG( /&D小振幅驻波的数值计算汪迎春#，汪德#，崔海滨!（# ( 河海大学环境科学与工程学院，江苏 南京!#$$@H； !( 临沂水文水资源勘测局，山东 临沂!"A$$!）摘要： 将快速行进法和源点扫描法的思想结合起来， 改进了 非结构网 格下 I0,0’ 30: 方法的实现策略， 结合人工压缩法， 求解小振幅驻波问题。 对 ! 种不同 波幅的驻波分别 进行了 计算， 结果和理论吻合较好。 计算中 I0,0’ 30: 策略很稳定， 没有产生数值性的破碎， 表明改进后的 I0,0’ 30: 方法可用于不同 幅度振幅波问题的计算。关键词： )C3 方程； 驻波； I0,0’ 30:； 人工压缩中图分类号： 4%#G# (J；KGLG(!文献标识码： *文章编号：#$$A!"AJ" （!$$"）$#!$$#J!$G!"#$%&’() ’()’")(*&+, +- .#()) (#/)&*"0$ .*(,0&,1 2(3$.449*)M N2.6C/5=.#， 9*)M O0C6=-.#， PQR S-2C?2.!（# ! "#$$%&% #’()*+,#)-%)./$ 01+%)1% /)2 ()&+)%%,+)&， 3#4/+ 5)+*%,6+.7， 8/)9+)& !#$$@H， "4+)/； !! :+)7+ 372,#$#&7 /)2 ;/.%, <%6#=,1%60=,*%7 >=,%/=， :+)7+ !"A$$!， "4+)/）56.*%(’*： 450 8-1:CD-;/52.6 D0:5&+ E-1 /&D?2.0+ E2:5 :50 1&=;/0C1/-..2.6 D0:5&+ :& D&+287 :50 1/50D0 8&; :50 I0,0’ 30: D0:5&+2. =.1:;=/:=;0+ 6;2+1， -.+ :50 T;&?’0D &8 1D-’’ -DT’2:=+0 1:-.+2.6 E-,01 E-1 1&’,0+ ?7 2:1 /&D?2.-:2&. E2:5 -;:282/2-’ /&DT;0112&.D0:5&+( 4E& U2.+1 &8 1:-.+2.6 E-,01 E2:5 +2880;0.: -DT’2:=+01 E0;0 /-’/=’-:0+ -.+ :50 /-’/=’-:0+ ;01=’: E-1 2. 6&&+ -6;00D0.:E2:5 :5-: 8;&D :50&;0:2/-’ -.-’7121( 450 D&+2820+ 1/50D0 8&; :50 I0,0’ 30: D0:5&+ 21 1:-?’0 E2:5 .& .=D0;2/-’ 8;-6D0.: 2.+=/0+；:50;08&;0， :50 2DT;&,0+ I0,0’ 30: D0:5&+ /-. ?0 -TT’20+ :& /-’/=’-:2.6 1:-.+2.6 E-,01 E2:5 +2880;0.: -DT’2:=+01(7$8 2+%0.： )C3 0V=-:2&.； 1:-.+2.6 E-,0； I0,0’ 30:； -;:282/2-’ /&DT;0112&.湖泊中由于风浪或气压的迅速改变会导致水位有节奏的变化， 这种波漾也称为驻波。 小振幅波理论对波浪作线性化假设， 在小振幅波条件下是符合实际规律的。 本文通过直接数值求解)!3方程， 抛弃线性化假设，采用 I0,0’ 30: 方法处理自由面问题，对小振幅驻波问题进行了计算。9控制方程不可压缩流体运动的连续方程和动量方程为"=9"?9@ $（#）"（!=+）".写成通用微分方程的积分形式A"（!=9=+）"?9@ ’+ B"C"?+A""?9""=+("?)9（!）"". #D!#+D A#E!#!?"+E @#E$6;-+#"+E A#D0#+D（G）式中：!为流体密度；#为通用变量， 如速度等；$为扩散系数； 0#为源项； " 为单元边界 E 的外法向单位向量； +E 为面积分微元； +D 为体积分微元。 方程采用非结构同位网格，物理变量布置在单元中心，用有限体积法离散。:人工压缩法对不可压缩流体 )C3 速度压力耦合方程的求解方法有很多，本文采用人工压缩法［#!G］。 人工压缩法形式简单，同时可以获得很高的精度。 伪时间导数项用一阶向后差分，物理时间项用二阶向后差分，对流项采用二阶迎风格式，扩散项采用中心差分格式。;<$3$) =$* 方法对于两相流界面的追踪，采用 I0,0’ 30: 方法［J］。I0,0’ 30: 方法把随时间运动的界面看作某个函数#（ ?， .）的零等值面， 一般取#（ ?， .） 为 ? 点到界面$（$）的符号距离。2 （ ?，$（$））${式中： 2 （ ?，$（$））表示 ? 到$（$） 的距离，% W% #%$%% !。#（ ?，$） @?$ % #?$ $（$）?$ %B 2 （ ?，$（$））!（J）?J#?水利水电科技进展， !$$"， !" （ #）F%$： $!L!HG"HAGGL(G-/+$： 9HF 44= ! %2= ! 1)4..C： IIJJK ! 44= ! %2= ! 1)

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