基于空间耦合一体化数值模型的水流模拟方法

摘要

一种基于空间耦合一体化数值模型的水流模拟方法，基于高度拟合复杂边界的非结构计算网格的有限体积法，建立水波动力学的数值模型；然后通过空间区域剖分将整体计算域剖分为各自独立运行的非色散水波执行区域和色散水波执行区域，不同区域采用不同的计算模型；各区域之间，即区域衔接通过构造交换函数实现色散与非色散水波模型的一体化模拟；最终建立用于水流模拟的耦合的水波数值模型。本发明通过空间计算域剖分组合的方式，将色散与非色散数值模型统一整体化模拟。控制方程离散数值格式统一，色散模式局部运行，区域交界面以理论流速剖面为基本模板插值实现数据的交换，实现模拟精度与计算效率的有机结合。本发明充分发挥了非色散水波模型的模拟高效和色散水波模型模拟的高精度，顾两类模型的优点，拓宽了两类模型的应用范围。