白莉[1]2000年在《博斯腾湖水动力学特性模拟研究与特征有限体积法》文中研究表明本文用特征有限体积法对博斯腾湖大湖区的水动力学特性进行数值求解，得到大湖区风生环流流场。证明风应力确为湖流运动的主要驱动力且不同风向对环流结构有明显影响。本文导出了以守恒变量表达的非恒定二维浅水环流方程，采用无结构网格较好地模拟了博斯腾湖湖区的不规则形状及复杂边界，根据质量、动量守恒律进行FVM离散，其核心问题是求解法向数值通量，利用浅水方程与气体欧拉方程相似特性而借鉴气动力学的高性能格式—Osher格式来完成。计算结果表明这种比拟使求解简化，且适应复杂边界。本文编制了数值计算程序。以静水算例与算法满足任一局部区域水量平衡的原则验证算法及程序的正确性。将计算结果与用有限差分法得出的计算结果进行比较，两者吻合较好，然而特征有限体积法更有效率，计算量小。
宋杰红[2]2005年在《博斯腾湖风生流平面二维数值模拟》文中进行了进一步梳理博斯腾湖地处我国干旱的西北地区,具有水资源调控、农田灌溉、工业及城乡生活用水、流域生态环境保护和调水等多种功能。然而随着流域和湖区大规模开发,博斯腾湖面临严重的环境问题,已严重阻碍流域社会、经济与环境持续、协调与稳定发展。因此,博斯腾湖流域水环境保护与治理势在必行,而湖泊水动力学是水环境研究的基础,且湖流是湖泊主要动力过程中最重要的动力学指标,是湖泊中一切物理因子变化的基本动力条件,也是引起湖泊环境变化的一个极其重要的营造力。因此,研究湖泊的水流运动特性,是湖泊流域水环境保护、治理和水资源合理利用的基础,具有重要的实际价值。 针对博斯腾湖水平尺度远大于垂向尺度,水力参数在垂直方向变化要小于水平方向变化,其流场可用沿水深的平均流动量来表示的特点,本文在水深平均的二维流动数学模型的基础上,引进目前应用最广的K—ε二方程模式,建立了适用于大型浅水数值模拟的水深平均的K—ε紊流模型。在非结构化网格上采用有限体积法离散控制方程,提高了计算精度和效率。运用SIMPLEC算法进行数值求解,克服了为简化计算对二维物理机制常采用一维化数值处理的缺陷,使计算的流场更符合实际流场。模拟了不同风向、风速下博斯腾湖大湖区水流运动特性。 模拟结果表明:①由于博斯腾湖水体大,入流及泵抽水量小,且出、入流均位于湖的西南隅,因此,湖泊吞吐驱动的能量对湖流结构影响非常有限,驱动作用仅西安理工大学硕士学位论文限于大河口至东、西泵站一带,只引起较弱的环流。②湖中风生环流的流速比较缓慢,风向、风速对湖泊的环流结构有显著影响,风向、风速的变化立刻引起流场的变化。③不同的环流结构对入流与湖水混合程度有一定的影响,从而影响湖区的矿化度分布及泵站取水水质。因此,风向、风速也是影响湖区水质状况及泵站取水水质的主要原因。关键词:风生流,数值模拟,K一二紊流模型,有限体积法,非结构化网格,,imPlec 算法。
参考文献：
[1]. 博斯腾湖水动力学特性模拟研究与特征有限体积法[D]. 白莉. 新疆农业大学. 2000
[2]. 博斯腾湖风生流平面二维数值模拟[D]. 宋杰红. 西安理工大学. 2005
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