基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型

基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型

论文摘要

针对管道内水锤问题,基于一阶和二阶Godunov格式的有限体积法建立数学模型并进行模拟分析。采用Riemann求解器对离散通量进行求解,同时在计算中引入对流项;采用MUSCL-Hancock方法进行重构得到二阶精度的Godunov格式,为了避免虚假振荡引入MINMOD斜率限制器;提出了虚拟边界的处理方法,实现了计算区域的所有节点和边界的统一计算。计算分析表明,虚拟边界法既保证了计算结果的精确性,又避免了边界处理的复杂性;一阶Godunov格式与传统的特征线法计算结果一致;当库朗特数小于1时,一阶Godunov格式和特征线法的瞬变压力可能出现严重的数值耗散,但二阶Godunov格式可有效抑制数值衰减从而得到更为准确稳定的计算结果;在马赫数很小的情况下,对流项对模拟结果的影响可忽略。

论文目录

  • 1 数学模型
  •   1.1 基本控制方程
  •   1.2 一阶和二阶Godunov格式的通量计算
  •     1.2.1 一阶Godunov格式
  •     1.2.2 二阶Godunov格式
  •   1.3 时间积分
  •   1.4 虚拟边界
  •     1.4.1 一阶Godunov格式边界处理
  •     1.4.2 二阶Godunov格式边界处理
  • 2 算例分析
  •   2.1 模型准确性分析
  •   2.2 参数敏感性分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵越,周领,刘德有,张永会,王家泽,曹云,潘天文

    关键词: 水锤,有限体积法,格式,求解器,方法,对流项,虚拟边界

    来源: 水利水电科技进展 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地球物理学,水利水电工程

    单位: 河海大学水利水电学院,国网新源控股有限公司白山抽水蓄能电站

    基金: 国家自然科学基金(51679066)

    分类号: TV134

    页码: 76-81

    总页数: 6

    文件大小: 770K

    下载量: 171

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