| 【中文题名】 | SIMPLE算法在潮流计算中的应用及改进研究 |
| 【英文题名】 | The Research on Application and Improvement of SIMPLE Arithmetic Applied to Tidal Current Calculation |
| 【学科专业】 | 环境科学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-21 |
| 【中关键词】 | 控制体积法,SIMPLE算法,改进,阳西海域,数值模拟, |
| 【英关键词】 | Control Volume Method,SIMPLE algorithm,improvement,the maritime space of Yang Xi,numerical simulation, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋水文学>海洋动力学> |
| 【论文摘要】 | 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。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-6 |
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引言 |
6-8 |
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第1章 研究背景 |
8-20 |
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1.1 控制体积法研究与进展 |
8-10 |
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1.2 SIMPLE算法研究与进展 |
10-18 |
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1.2.1 算法收敛速度的改进 |
11-17 |
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1.2.2 针对压力校正方程的改进 |
17-18 |
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1.3 控制体积法与SIMPLE算法研究总结 |
18-20 |
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第2章 数学模型的提出及计算格式推导 |
20-43 |
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2.1 数学模型的提出 |
20 |
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2.2 数学模型的离散和求解 |
20-43 |
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2.2.1 主控制方程的积分 |
20-24 |
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2.2.2 乘方定律格式 |
24-29 |
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2.2.3 乘方定律格式精度的提高 |
29-30 |
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2.2.4 方程的离散 |
30-33 |
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2.2.5 交错网格原理及应用 |
33-38 |
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2.2.6 压力校正方程 |
38-40 |
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2.2.7 松弛算法 |
40-41 |
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2.2.8 计算格式的收敛性 |
41-43 |
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第3章 SIMPLE算法的改进 |
43-48 |
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3.1 验证算例 |
43-44 |
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3.2 对收敛准则的探讨 |
44-45 |
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3.3 对协调性改进的验证 |
45-47 |
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3.3 收敛条件与协调性的联合改进验证 |
47-48 |
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第4章 阳西海域流场的数值模拟 |
48-65 |
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4.1 计算区域——阳西海域范围的划定 |
48-49 |
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4.2 阳西海域的水文特征 |
49 |
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4.3 阳西海域水文水动力观测 |
49-52 |
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4.4 模型的主要参数的选取 |
52 |
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4.5 模型的初始和边界条件 |
52-53 |
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4.6 模型计算结果的对比验证 |
53-63 |
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4.7 模型计算结果分析 |
63-65 |
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第5章 结论 |
65-66 |
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参考文献 |
66-71 |
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硕士期间发表论文 |
71-72 |
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致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.39337 |
