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基于格子Boltzmann重叠法求解一、二维耦合浅水动力学模型
1
作者
杨浩
敬玥彤
+3 位作者
刘海飞
毕娟
王洪达
褚珣
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025年第1期110-117,129,共9页
提出一种重叠耦合法(superposition coupling method, SCM),以高精度地实现基于一维与二维格子Boltzmann方法 (lattice Boltzmann method, LBM)的水动力模型在复杂地形浅水区域的跨维度模拟耦合。对复杂地形区域的浅水水体进行水动力模...
提出一种重叠耦合法(superposition coupling method, SCM),以高精度地实现基于一维与二维格子Boltzmann方法 (lattice Boltzmann method, LBM)的水动力模型在复杂地形浅水区域的跨维度模拟耦合。对复杂地形区域的浅水水体进行水动力模拟通常涉及跨维度建模,可能会在某些边界处做近似处理,例如河流-湖泊汇合处、洪水淹没区和河口区域。为高效求解跨维度浅水方程(shallow water equations, SWE)问题,SCM通过在一维和二维LBM模型边界处人工设置重叠区域,使不同维度的2个模型在该区域交换水动力信息。在重叠区域采用零梯度边界条件,从而得到耦合所需的变量。1D-2D耦合模型通过了圆形空腔射流和急弯河道2个验证模型的比较测试,结果显示一、二维耦合模型的精度与二维模型基本相当。本研究通过SCM有效地求解了跨维度浅水方程问题,提高了一维与二维模型间的耦合精度,为复杂地形浅水区域的水动力模拟提供了技术支撑。
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关键词
格子BOLTZMANN方法
水动力模型
一、二维耦合
重叠法
浅水方程
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职称材料
题名
基于格子Boltzmann重叠法求解一、二维耦合浅水动力学模型
1
作者
杨浩
敬玥彤
刘海飞
毕娟
王洪达
褚珣
机构
北京市社会科学院
北京师范大学环境学院
北京正和恒基滨水生态环境治理股份有限公司
北京国华清华环境工程设计研究院有限公司
出处
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025年第1期110-117,129,共9页
基金
北京市社会科学院课题项目(KY2023A0067)
国家自然科学基金项目(52079007,52279057)。
文摘
提出一种重叠耦合法(superposition coupling method, SCM),以高精度地实现基于一维与二维格子Boltzmann方法 (lattice Boltzmann method, LBM)的水动力模型在复杂地形浅水区域的跨维度模拟耦合。对复杂地形区域的浅水水体进行水动力模拟通常涉及跨维度建模,可能会在某些边界处做近似处理,例如河流-湖泊汇合处、洪水淹没区和河口区域。为高效求解跨维度浅水方程(shallow water equations, SWE)问题,SCM通过在一维和二维LBM模型边界处人工设置重叠区域,使不同维度的2个模型在该区域交换水动力信息。在重叠区域采用零梯度边界条件,从而得到耦合所需的变量。1D-2D耦合模型通过了圆形空腔射流和急弯河道2个验证模型的比较测试,结果显示一、二维耦合模型的精度与二维模型基本相当。本研究通过SCM有效地求解了跨维度浅水方程问题,提高了一维与二维模型间的耦合精度,为复杂地形浅水区域的水动力模拟提供了技术支撑。
关键词
格子BOLTZMANN方法
水动力模型
一、二维耦合
重叠法
浅水方程
Keywords
lattice Boltzmann method
hydrodynamics
1D-2D coupling
superposition
shallow water equation
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于格子Boltzmann重叠法求解一、二维耦合浅水动力学模型
杨浩
敬玥彤
刘海飞
毕娟
王洪达
褚珣
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025
0
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