中山大学学报（自然科学版）
中山大學學報（自然科學版）
중산대학학보（자연과학판）
ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI
2007年
6期
103-107
,共5页
格子Boltzmann方法%浅水方程%对流扩散%守恒定律
格子Boltzmann方法%淺水方程%對流擴散%守恆定律
격자Boltzmann방법%천수방정%대류확산%수항정률
建立了一个明渠水流-水质的格子Boltzmann模型(LBM),经过Chapman-Enskog展开可以得出守恒形式的二维明渠浅水动力学方程组和对流扩散方程.对于浓度场,针对各向异性的紊动扩散系数提出改进的简化LBM模型,即松弛时间在纵向和横向不一致以及平衡分布函数不含流速的二阶项,更符合宏观方程.数值模拟了污染物的非对称扩散稳态和对流扩散输送的二维稳态问题,并与理论解进行了对比,相对误差在3%以下.对于二维恒定流下事故瞬时排放污染物的动态扩散输送问题,结果较好的反映了下游取水口处浓度增值随时间变化的高斯分布,和一阶迎风有限体积通量向量分裂法(FNS)的计算结果对比相对误差不大于1.8%.本模型具有很好的并行计算性能,在环境污染模拟与预测的数值计算领域有着广阔的发展前景.
建立瞭一箇明渠水流-水質的格子Boltzmann模型(LBM),經過Chapman-Enskog展開可以得齣守恆形式的二維明渠淺水動力學方程組和對流擴散方程.對于濃度場,針對各嚮異性的紊動擴散繫數提齣改進的簡化LBM模型,即鬆弛時間在縱嚮和橫嚮不一緻以及平衡分佈函數不含流速的二階項,更符閤宏觀方程.數值模擬瞭汙染物的非對稱擴散穩態和對流擴散輸送的二維穩態問題,併與理論解進行瞭對比,相對誤差在3%以下.對于二維恆定流下事故瞬時排放汙染物的動態擴散輸送問題,結果較好的反映瞭下遊取水口處濃度增值隨時間變化的高斯分佈,和一階迎風有限體積通量嚮量分裂法(FNS)的計算結果對比相對誤差不大于1.8%.本模型具有很好的併行計算性能,在環境汙染模擬與預測的數值計算領域有著廣闊的髮展前景.
건립료일개명거수류-수질적격자Boltzmann모형(LBM),경과Chapman-Enskog전개가이득출수항형식적이유명거천수동역학방정조화대류확산방정.대우농도장,침대각향이성적문동확산계수제출개진적간화LBM모형,즉송이시간재종향화횡향불일치이급평형분포함수불함류속적이계항,경부합굉관방정.수치모의료오염물적비대칭확산은태화대류확산수송적이유은태문제,병여이론해진행료대비,상대오차재3%이하.대우이유항정류하사고순시배방오염물적동태확산수송문제,결과교호적반영료하유취수구처농도증치수시간변화적고사분포,화일계영풍유한체적통량향량분렬법(FNS)적계산결과대비상대오차불대우1.8%.본모형구유흔호적병행계산성능,재배경오염모의여예측적수치계산영역유착엄활적발전전경.
