以淺水波方程組建立二維潰壩洪水模型,對經典WENO格式計算模板重新選取,得到各計算模板上重構多項式,對各個模板的局部光滑因子進行組合得到更高階的全局光滑因子,建立相應的非線性權,將各模板上重構多項式加權處理得到計算單元界面數(shù)值通量的一個新高精度WENO格式,泰勒級數(shù)展開證明了該格式的非線性權比經典WENO格式的非線性權更接近理想權。將該格式、Lax-Friedrich通量分裂方法和局部特征分解方法相結合用于二維淺水方程的離散求解,模擬二維局部潰壩流和圓形潰壩流洪水的演進過程,模擬結果與實際流動符合較好,表明采用高精度WENO格式所建立的高分辨率潰壩模型能很好地模擬潰壩波的演進過程。 

【文章來源】：水動力學研究與進展（A輯）. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

WENO格式計算模板示意圖

考慮如圖3所示模型，有一長200 m，寬200 m的平底水庫，忽略底坡摩阻，在100 m處有一堤壩，壩寬10 m。初始時刻水位靜止，上游水深10 m，下游水深5 m，假設某時刻位于大壩95-170 m處突然開有一寬度為75 m的非對稱缺口。采用80×80的等距網格，運用本文建立的模型模擬大壩潰決7.2 s后的洪水波演進情況。采用經典WENO格式和本文WENO格式對淺水方程離散計算，通過比較他們在潰口處的水位捕捉能力和潰壩后潰壩波向下游演進的模擬情況來考察本文方法的優(yōu)越性。圖4和圖5分別給出了經典WENO格式和本文WENO格式計算的水位和水位等值線分布。由圖4可以看出，兩種計算方法都很好地模擬了潰壩波的演進過程，潰壩流在岸邊形成雍高，波前形成雍水。由圖5可知，由于潰口位置的非對稱性，潰口下游形成兩個非對稱旋渦，符合實際物理現(xiàn)象，但本文WENO格式對這種現(xiàn)象的捕捉精細一些,說明本文方法對潰壩問題有更好的模擬能力。

(網上彩圖)不同計算格式的CPU時間

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3310371