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旋转浅水方程组的多尺度渐近极限
2025年
本文数学上严格证明在周期区域具有非平衡初值旋转浅水方程组的多尺度渐近极限;利用快平均方法证明当Rossby数和Froude数趋向0时,多尺度旋转浅水方程组的解收敛到长波准地转方程组的解,扩展了经典的准地转理论.
琚强昌王佳玮徐鑫
基于开源平台OpenFoam二维浅水方程植入Roe格式算法研究
随着CFD(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术的迅速发展和广泛普及,其在工程和科学研究中的应用范围持续扩大,从航空航天、汽车设计到环境保护、水力学等多个领域。在这个背景下,对计算效率和...
赵磊
关键词:有限体积法OPENFOAM二维浅水方程ROE
基于二维浅水方程的大型蓄滞洪区洪水演进数值模拟
洪水一直以来都是全球最主要的自然灾害之一,同样我国也时常受到洪水带来的危害。2020年,联合国公布了一份涵盖之前20年洪水灾害的统计分析报告。根据报告中的统计数据,我国每年平均遭遇20次洪水灾害,受洪水影响的人口总数高达...
孙振宇
关键词:浅水方程蓄滞洪区洪水演进
基于二维浅水方程的胖头泡蓄滞洪区洪水演进数值模拟被引量:2
2024年
探究蓄滞洪区洪水演进对蓄滞洪区的防洪工作有着重要意义。为在洪水来临时,短时间内对洪水运动进行预测。运用Godunov型有限体积法建立了1个二维浅水水动力数值模型,该模型的的优势在于采用非结构性三角形网格,能够较好地拟合不规则边界,并采用GPU异构并行技术,有效解决了非结构化网计算耗时长的问题,运用限制器减少二阶精度数值的扩散和振荡,引入负水深和干湿边界处理技术,使模型模拟的精确度得到了有效提高。模型应用多个溃坝水流实验算例对模型进行率定,在验证其具有良好的干湿边界计算能力和静水和谐性的基础上,采用嫩江流域1998年洪水数据对嫩江流域的胖头泡蓄滞洪区的洪水演进进行模拟计算。结果显示:模型对胖头泡蓄滞洪区模拟的蓄水量为34.9亿m^(3),与实测值的相对误差为1.7%,洪水淹没面积为1 267.27 km^(2),与实测值的相对误差为9.24%。对研究区域不同的土地类型进行糙率分区的情况下,模型模拟的蓄水量结果更趋近于实测结果。并行化后的程序能使模型计算速度提升33%,因此模型能快速、精准计算复杂地形溃决水流的洪水演进过程。研究结果可以为蓄滞洪区的防洪规划、灾情预警提供相关信息。
孙振宇周运浩张勤旭秦梦恩张明亮
关键词:浅水方程有限体积法蓄滞洪区洪水演进
一种优化的摩阻源项隐式格式二维浅水方程建模方法
本发明公开了一种优化的摩阻源项隐式格式二维浅水方程建模方法,首先采用结构网格中的矩形网格对流域的地形数据进行离散,依据边界条件给每个参数赋值;采用中心格式的有限体积法空间离散二维浅水方程;基于Godunov格式的有限体积...
王添侯精明高徐军康永德李东来韩浩王娜李丙尧马勇勇
面向浅水方程的pcg申威众核优化方法及系统
本发明提出了面向浅水方程的pcg申威众核优化方法及系统,涉及数据处理技术领域。包括读取系数矩阵和右端项,设定基本条件;在管理核心中,基于整行对系数矩阵进行数据划分,在行方向上进行均匀分块,得到分块数据;对计算核心的LDM...
田敏刘岳王英龙杨美红郭莹杜伟张赞军
多孔浅水方程的高阶平衡保正有限差分AWENO格式
2024年
本文提出了求解具有不连续孔隙度和底部地形的一维多孔浅水方程的高阶平衡保正有限差分AWENO格式,所提出的格式保持了静水稳态的良好平衡特性。在这个数值框架中,采用静水重构方法具有两个主要优点:1) 使用任意单调通量和重新表述源项的方法获得了良好平衡特性。2) 采用Lax-Friedrichs (LF)通量的一阶方案在适当的时间步长内保持了水高保正性。通过大量的数值算例验证了该格式具有高阶精度和良好平衡特性,所有算例的数值结果与解析解一致。In this paper, we propose a higher-order well-balanced and positivity-preserving finite-difference AWENO scheme for solving the one-dimensional porous shallow water equation with discontinuous porosity and bottom topography. The proposed format maintains the well-balanced property of the hydrostatic steady state. In this numerical framework, the hydrostatic reconstruction (HR) method is employed with two main advantages: 1) The method using arbitrary monotone fluxes and reformulated source terms obtains the well-balanced property. 2) The first-order scheme using Lax-Friedrichs (LF) fluxes and the HR method maintains the water height preserving properties with an appropriate time step. We verify that the scheme has high-order accuracy and well-balanced properties through a large number of numerical examples, and the numerical results of all cases agree with the analytical solutions.
刘仁迪钱守国李刚
非守恒双曲方程组的路径守恒ADER间断Galerkin方法:在浅水方程中的应用
2023年
本文提出了求解非守恒双曲型偏微分方程的一种新的路径守恒间断Galerkin (DG)方法。特别地,这里的方法采用了一级ADER (在空间和时间的任意导数)方法来实现时间离散化。此外,该方法采用微分变换(DT)过程而不是Cauchy-Kowalewski (C-K)过程来实现局部时间演化。与经典的ADER方法相比,该方法不需要求解内部单元的广义黎曼问题。与RKDG (Runge-Kutta DG)方法相比,该方法不需要中间步骤,因此需要较少的计算机存储空间。简而言之,当前的方法是一步一步完全离散的。而且,该方法在空间和时间上都容易获得高阶精度。浅水方程的数值结果表明,该方法具有较高的阶精度,对间断解具有较好的分辨率。
赵晓旭刘仁迪钱守国李刚
基于浅水方程的流淌火蔓延模型研究
原油、成品油等液体燃料具有可流动、易燃烧的特性,其泄漏后遇到点火源容易发生溢油流淌火灾,溢油流淌火的蔓延不受物理边界的限制,相较于池火灾其危害性更大,不断蔓延的流淌火会波及周围设备设施,引发二次事故。研究溢油流淌火的蔓延...
孟圆圆
关键词:浅水方程
浅水方程大时间步长离散方法研究进展
2023年
大时间步长格式(LTS)作为一种高效的计算格式,在将其应用于求解双曲型偏微分方程时,能显著提高其计算效率。从其被提出至今已有40多a,仍然是研究的热点。从线性标量方程出发,引出了LTS的基本思想和方法,通过单波在一个时间步长内穿过多个单元,突破了CFL定理的限制。在将其扩展到非线性双曲守恒律时,出现了非线性波叠加、稀疏波断裂、振荡等一系列问题。这些问题有的通过巧妙的方法得到了解决,有的仍然悬而未决,这也是LTS将来研究的方向。
许仁义赵磊王远见徐波
关键词:浅水方程数值模拟

相关作者

金生
作品数:106被引量:524H指数:13
供职机构:大连理工大学水利工程学院海岸和近海工程国家重点实验室
研究主题:数值模拟 浅水方程 有限元 有限体积 二维浅水方程
耿艳芬
作品数:40被引量:268H指数:10
供职机构:东南大学交通学院
研究主题:有限体积 浅水方程 数学模型 非恒定流 数值模拟
潘存鸿
作品数:159被引量:634H指数:19
供职机构:浙江省水利河口研究院
研究主题:涌潮 数值模拟 三角形网格 有限体积法 动边界
倪汉根
作品数:100被引量:561H指数:16
供职机构:大连理工大学建设工程学部
研究主题:冲击波 数值模拟 模型试验 水力特性 消能
周建中
作品数:715被引量:4,423H指数:28
供职机构:华中科技大学
研究主题:抽水蓄能机组 水电机组 梯级水电站 径流 水电站