基于簡(jiǎn)單WENO-RKDG的潰壩問(wèn)題數(shù)值模擬
本文選題:潰壩 + 淺水波方程。 參考:《應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年06期
【摘要】:對(duì)潰壩問(wèn)題水流間斷面的高精度、高分辨率數(shù)值模擬是水動(dòng)力學(xué)的重要內(nèi)容。簡(jiǎn)單加權(quán)本質(zhì)無(wú)振蕩(WENO)限制器由"問(wèn)題單元"及其相鄰單元的解重構(gòu)"問(wèn)題單元"的解,從而抑制數(shù)值解的非物理振蕩,能夠很好地模擬間斷問(wèn)題。本文詳細(xì)介紹了簡(jiǎn)單WENO限制器的基本原理和過(guò)程。將簡(jiǎn)單WENO限制器-Runge-Kutta間斷Galerkin方法應(yīng)用于二維淺水控制方程的求解中,對(duì)二維矩形明渠中大壩瞬間全潰、局部潰塌所致的水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與理論分析進(jìn)行了比較。計(jì)算結(jié)果表明,方法能夠清晰地捕捉到潰壩全過(guò)程中的間斷,沒(méi)有非物理的振蕩現(xiàn)象發(fā)生,簡(jiǎn)單WENO限制器-RKDG方法能夠很好地模擬潰壩波的演進(jìn)過(guò)程。
[Abstract]:The high precision and high resolution numerical simulation of water flow discontinuity is an important part of hydrodynamics. The simple weighted essential non-oscillation (WENOO) limiter reconstructs the solution of the "problem unit" from the solution of the "problem unit" and its adjacent elements, thus suppressing the non-physical oscillation of the numerical solution, and can well simulate the discontinuous problem. This paper introduces the basic principle and process of simple WENO limiter in detail. The simple WENO limiter Runge-Kutta discontinuous Galerkin method is applied to the solution of 2-D shallow water governing equation. The flow motion caused by the instantaneous total collapse and local collapse of a dam in a two-dimensional rectangular open channel is numerically simulated. The numerical results are compared with the theoretical analysis. The results show that the method can clearly capture the discontinuity in the whole process of dam break and there is no non-physical oscillation. The simple WENO limiter RKDG method can well simulate the evolution process of dam-break wave.
【作者單位】: 三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(41506103) 三峽大學(xué)人才科研啟動(dòng)基金(KJ2014B031) 水電工程水文氣象重大關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究(DJ-ZDZX-2016-02-06)
【分類號(hào)】:TV122.4;TV131.2
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,本文編號(hào):1905144
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