求解二维热传导方程的一个高精度显格式

利用待定系数法提出了求解二维热传导方程的一个三层高精度显式差分格式,格式的截断误差达到了O(Δt³+Δx⁴),通过Fourier分析法证明了当■时,格式是稳定的,最后通过数值实验,说明差分格式是有效的,且理论分析与实际计算相吻合.     

二维非稳态对流扩散方程的高阶紧致差分格式

针对二维非稳态变系数对流扩散方程,对时间的离散分别采用二阶和三阶向后差分公式,对空间的离散分别采用四阶紧致差分和六阶紧致差分方法,提出了两种高精度紧致差分格式,两种格式的截断误差分别为O(τ²+h_x⁴+h_y⁴)和O(τ³+h_x⁶+h_y⁶),并且均是无条件稳定的,最后给出了数值算例验证了理论结果.     

二维抛物型方程的高精度显式差分格式

用待定系数法构造了求解二维抛物型方程的高精度分支稳定的显式差分格式,格式的截断误差达到O（Δt2＋Δx4）。证明了当112≤ r≤16时,差分格式是稳定的。通过数值试验比较了差分格式的解和精确解,说明了差分格式的有效性。     

石佛寺水库二维水动力数值模拟

石佛寺水库是辽河干流上唯一一座控制性水利工程,将其作为研究对象,基于水动力软件MIKE 21,建立了石佛寺水库二维非稳态水动力模型。利用质量平衡进行模型可靠性分析,结果表明,不合理洪水过程线是有效的,即模型是可靠的;利用2018年水库实测流量资料进行模型主要参数的率定,采用偏差统计法进行误差分析,结果表明,绝对值偏差为72 m³/s,相对误差为7.5%,模型计算误差在允许范围内,满足精度要求;实现了水库流场变化规律的模拟计算。利用所建立的模型,进行石佛寺水库水动力情况的模拟与分析,进一步验证了模型的可靠性,可为水库的日常管理、生态治理、水质改善等提供技术支持。该模型的建立为水库水质模型提供了运行载体,是水质参数运移、消散、衰减过程研究的基础。     

无压隧洞水流的二维数值模拟

简述了流体体积函数法（VOF 方法）的基本原理,并用它来处理水气交界面,与标准K-ε的二方程紊流模型耦合建立了无压隧洞内流场的数学模型,在数值模拟过程中,采用非结构网格来处理复杂的边界形状,并详细给出了各种边界条件的设置.通过模拟计算,得到隧洞内水流的水面线、速度场等,并与模型试验结果进行对比分析,两者吻合较好.     

二维稳态河流水质模型的河岸镜像问题及其计算机模拟研究

基于二维稳态河流水质模型的河岸镜像问题，采用计算机模拟河流污染带的方法，对一侧镜像模型和两侧镜像模型进行了分析讨论。根据湖南省澧水某段枯水期的水文参数，对一侧镜像模型和两侧镜像模型的污染带进行了模拟，发现一侧镜像模型由于忽略了一个虚源而使河流中污染物的浓度分布产生较大的误差，从而导致污染带异常；而两侧镜像模型考虑了河岸两侧的两个镜像虚源，从而很好的反映河流中的污染物浓度分布。因此在河流水质预测评价过程中，应采用两侧镜像的二维水质模型。     

利用Fourier变换求解二维波动方程Cauchy问题

主要通过定义函数Jn(x),利用向量形式的Fourier变换推导出二维波动方程Cauchy问题的求解公式。     

广东省潖江蓄滞洪区二维洪水数值模拟研究

采用MIKE21模拟广东省潖江蓄滞洪区50a一遇洪水淹没过程,利用实测资料对模型进行验证,结果表明,该模型能较好地模拟潖江蓄滞洪区洪水淹没过程,可用于北江防洪规划。     

平面二维浅水模型在枢纽施工期行洪与通航研究中的应用

文章采用基于求解平面二维浅水方程的数学模型,分析微弯分汊河段洪水期不同的围堰布置方案对行洪与通航的影响,并针对工程实例,参考数学模型结论,综合考虑通航与行洪等因素确定围堰布置方案,最终通过物理模型试验证明方案的合理性及可行性。     

悬板过流的二维势流数值模拟

本研究利用边界元法求角了悬板分层式引水渠道的悬板区过流问题，根据自由水面和泄流量迭代过程中相互影响的关系，提出了得同步迭代方法，计算表明，这种迭代方法对泄流量和自由表初值没有苛刻要求，同时具有较好的收敛性能，计算结果与实测结果吻合良好。     

水文地质数值模拟的立足点

根据当前水文地质数值模拟理论研究和实践应用的巨大反差，以五常市地下水资源数值模拟为例讨论了水文地质数学模型数值模拟的基础和立足点必须查明地质条件及水文地质条件并以大量的野外试验数据为依据，取得良好地质效果的数值模拟为例，进一步说明了野外基础工作的重要性。     

建筑数值风洞的基础研究

假设计算区域的上空面和二侧面为自由边界，地面和建筑物的各面为壁函数的边界，计算网格为３６×３０×２７，构造１０ｍ×１０ｍ×１０ｍ建筑数值风洞，采用ｋ－ε湍流模型，对该数值风洞进行了风绕流数值计算。得到了建筑表面压力分布及建筑周围速度矢量图，与实验结果比较表明，该数值风洞是可行的。     

2015年7月29—31日山东地区强降水过程的诊断分析与数值模拟

[目的]为深入探讨山东地区夏季强降水的原因和机理,给暴雨模拟及预报分析提供有价值的参考,[方法]利用常规观测资料和WRF模式对2015年7月29—31日山东地区一次典型强降水过程进行诊断分析和数值模拟。[结果]结果表明：(1)此次过程是由东移的西风槽和低层的切变、低涡共同作用造成的,系统的位置及移动路径与降雨区的位置及移动非常一致。(2)WRF模式能较好的模拟出此次过程的天气形势,雨带的位置和范围与实际情况基本一致。(3)分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度垂直剖面,可见两个水汽来源,西南急流左侧有切变和低涡,强的低层辐合配合较大的水汽通量,存在强烈的水汽辐合,大量水汽持续辐合上升,为此次大暴雨提供了充足的水汽。[结论]此次过程是山东省汛期比较典型的强降水天气,高低空系统配置和不稳定条件非常有利于强对流天气的发展。WRF模式高时空分辨率的模拟结果弥补了常规观测资料和再分析资料时空分辨率方面的限制,有助于更好地分析和理解此次强降水过程。     

2种边界层参数化方案对1013号超强台风“鲇鱼”数值模拟的敏感性研究

利用中国台湾地区"侵台台风之飞机侦察及投落送观测实验(DOTSTAR)"探空数据与WRF模式(3.8版本),针对1013号超强台风"鲇鱼"开展了边界层参数化方案的数值模拟敏感性研究。结果表明,非局地YSU方案在台风强度、路径、螺旋雨带、内核尺度以及台风外围位温、水汽混合比、风向这些方面的模拟效果优于局地MYNN2方案;但在风速的模拟上,YSU方案与MYNN2方案没有明显的优劣之分。     

二维弯曲分汊河流水质数值计算

本文研究了湘运航运大源渡枢纽工程对湘江衡阳市区段水质影响的二维数值计算方法，研究了河段具有河道弯曲，分汊，江心有洲的特点，应用有限单元法与单元网络划分的有关理论，在缺乏河流速度场资料的情况下，建立了利用河道水下地形图进行河流水质数值计算的方法，并计算出了研究河段水质的浓度场分布，应用本文建立的方法，可以进行各种复杂地形条件和不同水位情况下浅水河流水质的数值计算。     

两相流动中自由界面的数值模拟

用一个体积分数F来定义流体区域,并用它来跟踪自由界面的运动。在界面控制方程的离散过程中使用了施主－受主格式,保证了函数F的阶梯性,防止了自由界面在演变过程中发散。对大坝坍塌和垂直管静止液体中Taylor气泡的上升运行,运用模型进行了模拟,取得了满意的结果。     

计算流体力学湍流模型在喷管流场数值模拟中的比较

为了对Laval喷管流场进行模拟时得到准确和高效的结果,文章采用数值模拟的方法,针对可压缩粘性流动的S-A,k-ε,k-ω等湍流模型在收敛速度、质量流量误差、马赫数的误差等多方面进行了比较。最终得出采用k-ω湍流模型对Laval喷管进行数值模拟是有效的结论。     

渠系非恒定流数值模似方法的应用

渠系非恒定流的数学处理目前尚无精确的解法。本文用数值方法对灌区渠系的水流运动要素进行了计算并与实测资料进行对比,认为直接差分方法和特征线方法可供渠系优化调控时使用。     

平面弹性接触问题的光弹性-数值组合解法

利用光弹性 -数值组合解法对平面弹性接触问题进行了研究 .利用边界积分方程 ,结合接触状态 ,形成接触问题的系统方程 .采用增量迭代的方法 ,通过计算程序求得数值解 .由光弹性实验得出实验解 ,并将此解与数值解进行比较 ,结果相近     

土工格栅石笼在古城河整治工程中的应用研究

阐述了土工格栅石笼在古城河整治工程中的应用及其工艺要求,并通过对比的方式,说明了土工格栅石笼在节省投资及生态保护上的优点。