正交曲線坐標(biāo)系下復(fù)雜邊界二維水流數(shù)值模擬研究.pdf

1、數(shù)值模擬是研究水流運動的主要手段，但由于湍流運動以及邊界的不規(guī)則性，給水流運動的數(shù)值模擬帶來了較大困難。本文針對正交曲線坐標(biāo)系下平面二維水流運動的數(shù)學(xué)模型、σ坐標(biāo)系下立面二維水流及懸移質(zhì)運動的數(shù)學(xué)模型等進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。 在平面二維水流運動數(shù)值模型的研究中，針對復(fù)雜邊界條件提出了一種邊界正交曲線網(wǎng)格的生成方法。在內(nèi)域求解拉普拉斯方程組生成二維正交曲線網(wǎng)格，在計算域邊界提出了正交曲線網(wǎng)格邊界正交化處理的分段拉格朗日插值邊界滑動法

2、；同時為了適應(yīng)天然復(fù)雜曲線邊界的特點，采用了正交曲線坐標(biāo)系下標(biāo)準(zhǔn)的平面二維k-ε湍流模型來模擬流場。引用長江重慶九龍坡彎道河段1：100的正態(tài)實體模型作為算例，分別結(jié)合實測值及應(yīng)用FLOW3D軟件計算所得結(jié)果對本文平面二維水流運動的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗證比較，計算結(jié)果表明本文模型可以用于復(fù)雜彎曲河道的流場計算。 在立面二維水流運動和懸移質(zhì)輸運的數(shù)值模擬研究中，針對二維立面河床的復(fù)雜地形進(jìn)行了σ坐標(biāo)變換，將復(fù)雜的曲線邊界變換成規(guī)則的矩