基于无网格方法的污染物扩散的仿真研究
发布时间：2022-01-11 03:55
由于经济不可持续发展,自然环境遭到破坏,其中污水排放和雾霾传播严重影响了人们的日常生活和身体健康。此外,海上频发的溢油事故也严重污染了海洋环境,给海洋生物带来了灭顶之灾。然而污染物的传输主要涉及对流扩散方程的求解,如何精确地求解对流扩散方程是本文研究的内容。对流扩散方程的数值求解方法可以分为网格方法和无网格方法。在基于网格的数值方法中,本文使用了基于通量的有限体积法进行数值计算,其中用到的计算格式包括:一阶、二阶、三阶精度的格式和加了通量限制器的TVD（Total Variation Diminishing）格式、MUSCL（Monotonic Upstream Schemes for Conservation Laws）格式以及在TVD基础上改进的MTVDLF（Modified TVD LaxFriedrichs）格式,这些方法对问题域网格划分后进行数值求解。另外,结合拉格朗日力学方法,本文采用了基于无网格的光滑粒子流体动力学方法（Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH）来克服网格法因网格畸变或者网格移动等引起的各种数值问题。针对基于网格的方法,首先对...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流体运动的两种描述方法
图 2-2 无穷小流体微团的受力示意图守恒定律可得，在 X、Y、Z 方向上流体微团的动量表示yxxx xyy xy yzz xzzu pv u ft x x y v pv v ft y y x w pv w ft z z x 算子 : i j kx y z ，v是矢量速度，xf ，yf ，zf体微团在 X、Y、Z 方向上受到的体积力的分量， p 是作
图 2-3 无穷小流体微团的能量得失情况状态方程据前面推导，联立(2-4)、(2-5)、(2-8)三个方程，可得到在流体力学中关动量和能量的守恒方程组，即 Navier-Stokes 方程组，通常简称为 N-S因为上述所得的方程组不封闭，这里添加了如下的状态方程20 0001cp p 公式 (0p 是某状态下的参考压强，0 是某状态下的参考密度，0c 表示声速， ，与流体媒介相关。此，在封闭条件下的 Navier-Stokes（N-S）方程组如下
【参考文献】：
期刊论文
[1]一类偏微分方程的格子Boltzmann模型[J]. 戴厚平,郑洲顺,段丹丹. 计算机工程与应用. 2016(03)
[2]求解二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法[J]. 彭碧涛,郑洲顺,刘红娟,汤慧萍,王建忠. 计算机工程与应用. 2015(23)
[3]求解二维对流扩散方程的投影迭代法[J]. 袁冬芳,曹富军,葛永斌. 计算机工程与应用. 2013(04)
[4]多尺度径向基无单元法求解电磁对流扩散问题[J]. 张勇,赵成宏,杨光源,邵可然. 华中科技大学学报(自然科学版). 2009(12)
[5]三维对流扩散方程的多重网格算法研究[J]. 葛永斌,曹富军,马廷福,郝庆一. 计算机工程与应用. 2009(13)
[6]对流扩散方程的变步长摄动有限差分格式[J]. 李桂波,李明军,高智. 水动力学研究与进展（A辑）. 2005(03)
[7]一维对流扩散方程的一类新型高精度紧致差分格式[J]. 王彩华. 水动力学研究与进展（A辑）. 2004(05)
[8]摄动有限差分（PFD）方法的数值计算[J]. 朱力立,胡利民,高智. 水动力学研究与进展（A辑）. 2003(06)
[9]求解Euler方程的隐式无网格算法[J]. 陈红全. 计算物理. 2003(01)
[10]求解扩散——对流方程的САУЛЬЕВ型GE方法[J]. 曾文平. 高等学校计算数学学报. 2000(02)
博士论文
[1]基于Lagrange追踪的海上溢油预报模型研究[D]. 汪守东.大连理工大学 2008
本文编号：3582036
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流体运动的两种描述方法
图 2-2 无穷小流体微团的受力示意图守恒定律可得，在 X、Y、Z 方向上流体微团的动量表示yxxx xyy xy yzz xzzu pv u ft x x y v pv v ft y y x w pv w ft z z x 算子 : i j kx y z ，v是矢量速度，xf ，yf ，zf体微团在 X、Y、Z 方向上受到的体积力的分量， p 是作
图 2-3 无穷小流体微团的能量得失情况状态方程据前面推导，联立(2-4)、(2-5)、(2-8)三个方程，可得到在流体力学中关动量和能量的守恒方程组，即 Navier-Stokes 方程组，通常简称为 N-S因为上述所得的方程组不封闭，这里添加了如下的状态方程20 0001cp p 公式 (0p 是某状态下的参考压强，0 是某状态下的参考密度，0c 表示声速， ，与流体媒介相关。此，在封闭条件下的 Navier-Stokes（N-S）方程组如下
【参考文献】：
期刊论文
[1]一类偏微分方程的格子Boltzmann模型[J]. 戴厚平,郑洲顺,段丹丹. 计算机工程与应用. 2016(03)
[2]求解二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法[J]. 彭碧涛,郑洲顺,刘红娟,汤慧萍,王建忠. 计算机工程与应用. 2015(23)
[3]求解二维对流扩散方程的投影迭代法[J]. 袁冬芳,曹富军,葛永斌. 计算机工程与应用. 2013(04)
[4]多尺度径向基无单元法求解电磁对流扩散问题[J]. 张勇,赵成宏,杨光源,邵可然. 华中科技大学学报(自然科学版). 2009(12)
[5]三维对流扩散方程的多重网格算法研究[J]. 葛永斌,曹富军,马廷福,郝庆一. 计算机工程与应用. 2009(13)
[6]对流扩散方程的变步长摄动有限差分格式[J]. 李桂波,李明军,高智. 水动力学研究与进展（A辑）. 2005(03)
[7]一维对流扩散方程的一类新型高精度紧致差分格式[J]. 王彩华. 水动力学研究与进展（A辑）. 2004(05)
[8]摄动有限差分（PFD）方法的数值计算[J]. 朱力立,胡利民,高智. 水动力学研究与进展（A辑）. 2003(06)
[9]求解Euler方程的隐式无网格算法[J]. 陈红全. 计算物理. 2003(01)
[10]求解扩散——对流方程的САУЛЬЕВ型GE方法[J]. 曾文平. 高等学校计算数学学报. 2000(02)
博士论文
[1]基于Lagrange追踪的海上溢油预报模型研究[D]. 汪守东.大连理工大学 2008
本文编号：3582036
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/3582036.html
