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SIMPLE算法在潮流计算中的应用及改进研究

范辉  
【摘要】:本文在细致地考察了近年来有关水环境数值模拟方面研究成果的基础之上,采用控制体积法以及差分精度高的乘方定律格式离散二维水流数学模型,并在经典的SIMPLE算法的基础之上,通过总结前人对该算法的研究成果,从中选择科学、有效、简洁的方法对SIMPLE算法进行了改进的尝试。对改进后的算法,利用典型的方腔形流场比较了算法改进前后的计算结果。通过比较,发现改进后的算法具有更好的收敛速度。在此基础上,用C++语言编制了程序,对阳西海域潮流的运动规律进行了数值模拟研究,通过计算结果与实测数据的对比验证,得到了较好的模拟效果;同时利用阳西海域的实际计算过程验证了改进算法的有效性。 本文所提出的对SIMPLE算法的改进方法经过对方腔形流场以及阳西海域的验证计算,得到了较好的改进效果;对阳西海域数值模拟所得的结果可为阳西海域规划和环保工作提供可靠的数据支持,并为以后进一步研究该海域的污染物混合过程打下了良好的基础;论文所编制的程序亦可以用于其它宽浅型海域以及河流的二维数值模拟。


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