基于非结构化网格的具有自由表面水波流动数值模拟研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-11页 |
| 1 引言 | 第11-20页 |
| ·数值模拟技术的研究意义 | 第11页 |
| ·水动力学数值模拟研究进展 | 第11-18页 |
| ·网格生成技术 | 第11-12页 |
| ·自由表面处理技术 | 第12-15页 |
| ·二维浅水方程的和谐性离散 | 第15-16页 |
| ·三维Navier-Stokes方程求解 | 第16-17页 |
| ·紊流数学模型 | 第17-18页 |
| ·图形显式和前后处理技术 | 第18页 |
| ·本文研究思路和内容 | 第18-20页 |
| ·研究思路 | 第18-19页 |
| ·研究内容 | 第19-20页 |
| 2 二维浅水模型 | 第20-38页 |
| ·引言 | 第20-21页 |
| ·二维浅水数学模型 | 第21-22页 |
| ·数值模型 | 第22-30页 |
| ·有限体积法离散 | 第22-23页 |
| ·通量计算 | 第23-25页 |
| ·偏导数的计算 | 第25-26页 |
| ·底坡源项的处理 | 第26-30页 |
| ·修正界面处水深的方法 | 第27-28页 |
| ·底坡源项分解为两个不同部分单独处理的方法 | 第28-30页 |
| ·底摩阻源项的处理 | 第30页 |
| ·空间高精度格式的构造 | 第30-33页 |
| ·时间高精度格式 | 第33页 |
| ·干湿边界的处理 | 第33-34页 |
| ·边界条件 | 第34-37页 |
| ·单宽流量边界条件 | 第35页 |
| ·水位边界条件 | 第35-36页 |
| ·固壁边界条件 | 第36页 |
| ·流量边界条件 | 第36-37页 |
| ·小结 | 第37-38页 |
| 3 二维浅水模型的验证 | 第38-57页 |
| ·引言 | 第38页 |
| ·静水问题 | 第38-39页 |
| ·混合流算例 | 第39-42页 |
| ·溃坝波在三角形挡水建筑物上的传播 | 第42-44页 |
| ·潮汐波在反向非常坡度上的传播 | 第44-46页 |
| ·非平底溃坝 | 第46-48页 |
| ·渤海二维潮流场验证 | 第48-56页 |
| ·小结 | 第56-57页 |
| 4 三维具有自由表面水波问题数学模型 | 第57-73页 |
| ·引言 | 第57页 |
| ·三维流体动力学基本方程组 | 第57-61页 |
| ·紊流封闭模型 | 第61-69页 |
| ·紊流运动的基本方程 | 第61页 |
| ·紊流的数值模拟方法 | 第61-62页 |
| ·Reynolds应力模型 | 第61-62页 |
| ·涡粘模型 | 第62页 |
| ·雷诺应力输运方程 | 第62-63页 |
| ·紊流模式 | 第63-69页 |
| ·标准k-ε两方程模式 | 第65-66页 |
| ·Realizable k-ε模式 | 第66-68页 |
| ·RNG k-ε模式 | 第68-69页 |
| ·三维水流运动方程定解条件 | 第69-72页 |
| ·初始条件 | 第69页 |
| ·边界条件 | 第69-72页 |
| ·小结 | 第72-73页 |
| 5 三维N-S方程的非结构化网格离散 | 第73-99页 |
| ·引言 | 第73-74页 |
| ·正交非结构化网格及变量定义 | 第74-78页 |
| ·数值离散 | 第78-89页 |
| ·静压计算 | 第78-82页 |
| ·非静压修正计算 | 第82-87页 |
| ·紊流封闭方程离散 | 第87-89页 |
| ·动量方程守恒性说明 | 第89-92页 |
| ·时间导数项 | 第91页 |
| ·对流项 | 第91-92页 |
| ·压力梯度项 | 第92页 |
| ·扩散项 | 第92页 |
| ·动量方程的对流项和水平扩散项离散 | 第92-95页 |
| ·动量方程的对流项离散 | 第92-94页 |
| ·动量方程的水平扩散项离散 | 第94-95页 |
| ·模型稳定性分析 | 第95-96页 |
| ·数值求解过程 | 第96页 |
| ·模型特点 | 第96-99页 |
| 6 三维模型验证 | 第99-134页 |
| ·引言 | 第99页 |
| ·微幅Uni-nodal波 | 第99-101页 |
| ·三维线性驻波 | 第101-105页 |
| ·规则波在潜堤上的传播 | 第105-113页 |
| ·椭圆形浅滩上波浪的传播 | 第113-117页 |
| ·非恒定明渠流动 | 第117-123页 |
| ·航槽流动 | 第123-127页 |
| ·非淹没丁坝计算分析 | 第127-133页 |
| ·小结 | 第133-134页 |
| 7 结论及展望 | 第134-137页 |
| ·结论 | 第134-135页 |
| ·展望 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-146页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第146-147页 |
| 创新点摘要 | 第147-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 作者简介 | 第149-151页 |
