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文檔簡(jiǎn)介
1、近幾十年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,人口急劇增長(zhǎng),工業(yè)化、城市化進(jìn)程加速,同時(shí)大量工業(yè)廢水、生活污水進(jìn)入江河、湖泊或近海,造成了嚴(yán)重的水體污染,使我國(guó)本來(lái)就短缺的水資源日趨短缺,威脅人類的生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此保護(hù)、改善水環(huán)境成為一項(xiàng)緊迫而又艱巨的任務(wù)。研究水流水質(zhì)的數(shù)值模擬技術(shù),可以模擬水流運(yùn)動(dòng)及污染物的輸移擴(kuò)散,為水環(huán)境的保護(hù)和改善提供技術(shù)支持,因而具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 基于間斷思想的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限體積法因
2、守恒性好,自動(dòng)逆風(fēng),具備處理間斷問(wèn)題及復(fù)雜幾何邊界的能力,在淺水水流的數(shù)值模擬中取得了巨大的成功,目前正逐漸應(yīng)用到水質(zhì)和泥沙的模擬中。本文對(duì)基于有限體積法的二維水流水質(zhì)數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行研究。首先介紹二維水流水質(zhì)方程的離散方法,接著對(duì)求解的關(guān)鍵技術(shù)如控制體界面數(shù)值通量的計(jì)算、不規(guī)則地形的處理、開(kāi)邊界及陸地邊界的處理、動(dòng)邊界及擴(kuò)散項(xiàng)的處理等進(jìn)行了詳細(xì)論述。采用“斜底”模型處理不規(guī)則的水下地形,對(duì)計(jì)算控制通界面平均通量的中點(diǎn)公式和高斯三點(diǎn)公式
3、進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證,提出用高斯兩點(diǎn)公式計(jì)算控制通界面平均通量,提出了一種新的適合于有限體積法的動(dòng)邊界處理技術(shù)。接著,對(duì)數(shù)值模擬軟件的集成和實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行研究,提出采用基于組件的軟件架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬軟件,用面向?qū)ο蟮乃枷雭?lái)開(kāi)發(fā)核心計(jì)算組件,用MapWinGIS組件為平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的可視化。最后,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)開(kāi)發(fā)的模型進(jìn)行驗(yàn)證,并將其應(yīng)用到廣東臺(tái)山核電站溫排水模擬研究中。模型的驗(yàn)證和應(yīng)用表明:模型具備了對(duì)復(fù)雜地形、復(fù)雜邊界的水流、水質(zhì)進(jìn)行模擬
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