正交曲线网格在导流明渠模拟中的应用

摘要

由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见.采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在渠道边坡上形成锯齿状地形,导致边界附近的水流模拟失真.采用局部连续的正交曲线网格划分计算区域,同时保证网格的贴体与良好的正交性,且能较精确地模拟人工开挖边坡,保证计算的稳定性与精度.建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用有限差分法求解水深积分方程.数值模拟结果与物理模型测量结果吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流.