坡面流格子Boltzmann方法与Preissmann隐式差分法模拟 被引量：4

1

作者 张小娜 冯杰 +1 位作者 张东辉 刘宁宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期132-139,共8页

以D1Q5速度模型为例,时间多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动方程;通过理想算例,以解析解为标准,比较了格子Boltzmann方法与应用广泛的Preissmann4点隐式差分法的计算精度。研究... 以D1Q5速度模型为例,时间多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动方程;通过理想算例,以解析解为标准,比较了格子Boltzmann方法与应用广泛的Preissmann4点隐式差分法的计算精度。研究表明,对于模拟坡脚断面水深和单宽流量过程,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度高于Preissmann 4点隐式差分法,尤其在退水阶段。对于达到平衡时间之前的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型的计算精度也高于Preissmann 4点隐式差分法。但对于达到平衡时间之后的坡面水深和坡面单宽流量,格子Boltzmann方法的D1Q5模型在x=1 m点上出现了较大的相对误差,计算精度逊于Preissmann 4点隐式差分法。将格子Boltzmann方法应用于坡面流运动时,弛豫时间选择范围以[1,1.2]s为宜。 展开更多

关键词 坡面流 格子BOLTZMANN方法 preissmann隐式差分法 D1Q5速度模型 弛豫时间

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ZK-BBM方程的多辛Preissmann格式 被引量：1

2

作者 王俊杰 王连堂 《数学杂志》 CSCD 北大核心 2014年第6期1116-1124,共9页

本文研究一类非线性ZK-BBM方程的初值问题.利用Hamilton系统的多辛Preissmann方法,获得ZK-BBM方程初值问题的数值结果,数值结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.

关键词 Hamiton系统 preissmann格式 多辛理论 ZK-BBM方程

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变形Boussinesq方程组的多辛Preissmann格式计算研究 被引量：1

3

作者 王俊杰 王连堂 杨宽德 《动力学与控制学报》 2012年第2期130-135,共6页

基于Hamilton空间体系的多辛理论,研究了变形Boussinesq方程组的数值解法. 利用Preissman方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律. 数值算例结果表明: 该多辛离散格式具有较好的长时间数... 基于Hamilton空间体系的多辛理论,研究了变形Boussinesq方程组的数值解法. 利用Preissman方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律. 数值算例结果表明: 该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性. 展开更多

关键词 变形Boussinesq方程组 preissmann方法 多辛守恒律

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Preissmann隐式格式在新沂河洪水演进中的应用研究 被引量：12

4

作者 张大伟 董增川 《水利与建筑工程学报》 2004年第4期41-43,共3页

针对新沂河下游河道的特点,利用Preissmann格式对圣维南方程组进行离散,求解洪水的传播过程。文中采用了追赶法和牛顿迭代法两种较为有效的方法,重点介绍了牛顿迭代法的求解过程,并对两种计算结果进行了比较。计算结果表明,计算值与实... 针对新沂河下游河道的特点,利用Preissmann格式对圣维南方程组进行离散,求解洪水的传播过程。文中采用了追赶法和牛顿迭代法两种较为有效的方法,重点介绍了牛顿迭代法的求解过程,并对两种计算结果进行了比较。计算结果表明,计算值与实测值吻合较好,两种算法是可行的。 展开更多

关键词 新沂河 preissmann格式 追赶法 牛顿迭代法

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弹性波方程的多辛Preissmann格式计算 被引量：2

5

作者 王俊杰 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2014年第4期1758-1765,共8页

弹性波方程作为一类重要的数学物理方程在地球物理方面有着许多广泛的应用前景.本文应用多辛守恒算法来研究弹性波方程,首先给出了弹性波方程的多辛结构,然后通过引入正则动量,验证了弹性波方程具有Hamilton系统多辛格式,并证实此格式... 弹性波方程作为一类重要的数学物理方程在地球物理方面有着许多广泛的应用前景.本文应用多辛守恒算法来研究弹性波方程,首先给出了弹性波方程的多辛结构,然后通过引入正则动量,验证了弹性波方程具有Hamilton系统多辛格式,并证实此格式具有多辛守恒律、局部能量守恒律和动量守恒律.利用中心Preissmann方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种多辛格式,该格式满足离散多辛守恒律,局部能量守恒律,局部动量守恒律.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性. 展开更多

关键词 弹性波方程 preissmann方法 多辛守恒律 Hamilton空间

原文传递

一类高阶KdV类型水波方程的多辛Preissmann格式 被引量：1

6

作者 李胜平 王俊杰 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期36-44,52,共10页

高阶KdV类型水波方程作为一类重要的非线性方程有着广泛的应用前景.基于Hamilton空间系的多辛理论研究了一类高阶KdV类型水波方程的数值解法,利用Preissmann方法构造了离散半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律.数值算例表明该多辛离... 高阶KdV类型水波方程作为一类重要的非线性方程有着广泛的应用前景.基于Hamilton空间系的多辛理论研究了一类高阶KdV类型水波方程的数值解法,利用Preissmann方法构造了离散半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律.数值算例表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性. 展开更多

关键词 Hamiton系统 preissmann格式 多辛算法 高阶KdV类型水波方程

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一类DGH方程的多辛Preissmann格式

7

作者 李胜平 王连堂 王俊杰 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期696-704,共9页

DGH方程作为一类重要的非线性方程有着许多广泛的应用前景.基于哈密顿系统的多辛理论研究一类DGH方程的数值解法,利用多辛Preissmann方法对此哈密顿系统进行数值离散,构造一种半隐式的多辛格式.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好... DGH方程作为一类重要的非线性方程有着许多广泛的应用前景.基于哈密顿系统的多辛理论研究一类DGH方程的数值解法,利用多辛Preissmann方法对此哈密顿系统进行数值离散,构造一种半隐式的多辛格式.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性. 展开更多

关键词 哈密顿系统 preissmann方法 多辛算法 DGH方程

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Holly-Preissmann格式的改进 被引量：2

8

作者 谢作涛 张小峰 谈广鸣 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期12-18,共7页

运用待定系数法 ,对Holly Preissmann格式进行了改进 ,补充了流速为负时的Holly Preissmann格式 ,并在此基础上建立了保守型对流方程的数值格式 .新建格式的计算结果与理论解吻合较好 ,且实用 .

关键词 Holly-preissmann格式 保守型对流方程 数值格式 待定系数法

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基于Godunov格式的排水管网水流数值模拟 被引量：8

9

作者 张大伟 向立云 +1 位作者 姜晓明 权锦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期911-921,共11页

为克服基于“LINK-NODE”计算模式的排水管网模型不能细致模拟管道内部水流运动过程的缺陷,采用Preissmann窄缝理论开发完成了一套新的基于Godunov有限体积格式的一维排水管网水动力模型。模型采用HLL近似Riemann解计算单元界面处的数... 为克服基于“LINK-NODE”计算模式的排水管网模型不能细致模拟管道内部水流运动过程的缺陷,采用Preissmann窄缝理论开发完成了一套新的基于Godunov有限体积格式的一维排水管网水动力模型。模型采用HLL近似Riemann解计算单元界面处的数值通量,细致区分了管网节点水位对与其相连接管道的不同影响,并采用严格的质量守恒方程和特征线理论来更新管网节点水位。通过3个经典算例验证了模型能够很好地模拟有压瞬变流和瞬变混合流等复杂管网流态,具有良好的精度和稳定性。将模型应用于陕西省西咸新区天福和园小区实测场次降雨排水过程模拟,取得了理想的计算结果。新研发模型可提供所有计算单元中心和管网节点处的水力要素变化过程,为精细化城市洪涝过程模拟奠定基础。 展开更多

关键词 排水管网 瞬变混合流 有限体积法 Godunov格式 preissmann窄缝法

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基于精确Riemann求解器的明满流过渡过程模拟 被引量：8

10

作者 孙万光 李成振 +1 位作者 马军 范宝山 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期936-945,共10页

Preissmann窄缝法模拟明满流过渡过程方法简单,但存在明显的非物理振荡,抑制非物理振荡是该方法应用的关键。基于Godunov格式和精确Riemann求解器对明满流过渡过程进行模拟,针对Riemann问题代数恒等式在明满流交界处不光滑问题,提出了... Preissmann窄缝法模拟明满流过渡过程方法简单,但存在明显的非物理振荡,抑制非物理振荡是该方法应用的关键。基于Godunov格式和精确Riemann求解器对明满流过渡过程进行模拟,针对Riemann问题代数恒等式在明满流交界处不光滑问题,提出了三阶收敛方法与二分法结合的迭代求解方法,保证迭代收敛至真实解;针对由于变量空间重构方法不能准确表达变量在空间中真实物理状态而导致的非物理振荡,提出了基于精确Riemann解的变量空间重构方法,准确表达激波间断在单元内的空间分布状态,从机理上抑制了非物理振荡。实例研究表明,数值计算结果与解析解或实测值吻合良好,研究成果为明满流过渡过程的高精度数值模拟提供了新的方法。 展开更多

关键词 明满流过渡 非物理振荡 preissmann窄缝法 Godunov格式 精确Riemann求解器

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有压管道充水过程数值模拟 被引量：22

11

作者 杨敏 李强 +1 位作者 李琳 郑杨 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期171-175,共5页

基于明渠非恒定流的运动方程和连续方程,采用Preissmann四点隐式差分格式,结合虚拟流量法,对有压管道充水过渡过程进行了数值仿真模拟,该充水数学模型能模拟管道从无水变为无压流,再过渡到有压流的整个水流运动过程,其中包括漫流和明满... 基于明渠非恒定流的运动方程和连续方程,采用Preissmann四点隐式差分格式,结合虚拟流量法,对有压管道充水过渡过程进行了数值仿真模拟,该充水数学模型能模拟管道从无水变为无压流,再过渡到有压流的整个水流运动过程,其中包括漫流和明满过渡流。将该模型应用于南水北调天津干线有压输水系统充水仿真计算了充水过程中出现的水力过渡现象,最不利的情况出现在已经充满后的波动阶段,结果可为具体工程的充水操作预测水锤、规避风险和加强防护提供科学的依据。 展开更多

关键词 充水 数值模拟 preissmann隐式差分法 明满流

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天然河道非恒定流数学模型原理及应用 被引量：1

12

作者 黄勇 拾兵 +1 位作者 朱玉伟 焦志洋 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期4-7,共4页

利用Preissmann四点带权隐式差分技术 ,建立了天然河道非恒定流数值计算模型 ,并对计算中所涉及的一些关键技术问题进行了较为详细的阐述。由黄河下游 2 82km河段、历时 1 3 0d的数值模拟结果显示 ,计算流量过程线与沿途水文站实测值吻... 利用Preissmann四点带权隐式差分技术 ,建立了天然河道非恒定流数值计算模型 ,并对计算中所涉及的一些关键技术问题进行了较为详细的阐述。由黄河下游 2 82km河段、历时 1 3 0d的数值模拟结果显示 ,计算流量过程线与沿途水文站实测值吻合良好 。 展开更多

关键词 天然河道 非恒定流 preissmann格式 数值模拟 洪水预测

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复杂输水系统水力过渡的数值方法比较及适用性分析 被引量：20

13

作者 穆祥鹏 练继建 刘瀚和 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期515-521,共7页

不同数值方法在求解不同复杂输水系统水力过渡问题时,会体现出各自的特点及不同程度的适用性.因此,针对不同的输水方式和水力过渡类型来选择合适的数值方法,既可以保证计算精度,又可以提高计算速度.针对输水系统的无压流、有压流、无压... 不同数值方法在求解不同复杂输水系统水力过渡问题时,会体现出各自的特点及不同程度的适用性.因此,针对不同的输水方式和水力过渡类型来选择合适的数值方法,既可以保证计算精度,又可以提高计算速度.针对输水系统的无压流、有压流、无压接有压、明满流交替等不同过渡过程,对特征线法和隐式差分法进行了对比,分析了这2种方法的特点,研究和确定了2种方法在不同输水方式和水流状态下的适用性. 展开更多

关键词 复杂输水系统 水力过渡过程 数值方法 特征线法 preissmann四点隐格式

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排水管道瞬变流的SWMM模拟能力研究 被引量：5

14

作者 周领 陆燕清 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期108-115,共8页

暴雨洪水管理模型(SWMM)在城市雨洪管理中发挥了重要作用,但对其模拟排水管道瞬变流的能力研究较少。针对排水管道中有压水力瞬变情况,以经典特征线法为参照,对SWMM的模拟能力进行了分析及改进。计算结果发现,原SWMM模型对排水管道快速... 暴雨洪水管理模型(SWMM)在城市雨洪管理中发挥了重要作用,但对其模拟排水管道瞬变流的能力研究较少。针对排水管道中有压水力瞬变情况,以经典特征线法为参照,对SWMM的模拟能力进行了分析及改进。计算结果发现,原SWMM模型对排水管道快速有压瞬变流的模拟能力较差。为此,提出了“设置虚拟节点、修改Preissmann狭缝宽度”的改进方法,可有效提高SWMM模拟瞬变流的计算精度;同时,进一步分析了空间步长、波速、管段管径比、CFL稳定性条件、收敛精度及节点最小表面积等关键参数对模拟准确度、稳定性、计算效率的影响,并给出了建议取值范围。 展开更多

关键词 暴雨洪水管理模型(SWMM) 排水管道 瞬变流 preissmann狭缝法

原文传递

三峡流量对航运的影响分析 被引量：3

15

作者 吴晓黎 李承军 +1 位作者 张勇传 余波 《水电自动化与大坝监测》 2003年第5期67-70,共4页

针对三峡—枝城河道的地形特征 ,建立一维不稳定流模型。在三峡电站预先给定的航运约束和流量过程下 ,研究电站下游的不稳定流动对航运的影响 ,从而为获得实际可行的三峡泄流量提供一种途径。

关键词 不稳定流 流量 圣维南方程 preissmann法 局部比降 表面流速

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北江下游流域洪水预报模型 被引量：2

16

作者 杨静 黄平 钟义龙 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期96-99,共4页

北江下游流域洪水预报模型干支流采用圣维南方程组的动力模型 ,差分基于Preissmann隐格式 ,用双扫描法求解。该模型考虑下游洪泛区分洪和崩堤两种特殊情况 ,能自然适合水流计算的边界条件 ,处理内边界条件简单 ,无须建立稀疏矩阵求解 ,... 北江下游流域洪水预报模型干支流采用圣维南方程组的动力模型 ,差分基于Preissmann隐格式 ,用双扫描法求解。该模型考虑下游洪泛区分洪和崩堤两种特殊情况 ,能自然适合水流计算的边界条件 ,处理内边界条件简单 ,无须建立稀疏矩阵求解 ,存储量小 。 展开更多

关键词 北江下游流域 洪水预报 preissmann隐格式 双扫描法 洪泛区分洪 崩堤 数学模型 珠江

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四点时空偏心隐格式的改进求解 被引量：4

17

作者 顾峰峰 倪汉根 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期419-423,共5页

在传统Preissmann格式离散求解一维浅水方程的基础上,提出两个四点时空偏心隐格式改进算法.一个是使用相邻计算单元在同一点上流量守恒的关系来建立追赶法矩阵求解;二是在相邻单元的基础上再取一个和两单元都相交的控制体,对其使用连续... 在传统Preissmann格式离散求解一维浅水方程的基础上,提出两个四点时空偏心隐格式改进算法.一个是使用相邻计算单元在同一点上流量守恒的关系来建立追赶法矩阵求解;二是在相邻单元的基础上再取一个和两单元都相交的控制体,对其使用连续方程并进行有限体积离散的方法,同样建立了追赶法矩阵求解.求解过程中,这两个方法都创新地把流量和水深进行了解耦,构造成只有一个变量的追赶法矩阵.通过理论解及传统解法验证了这两个新方法,得到了较好的结果.新方法继承了Preissmann格式的优点,拓展了Preissmann格式的求解思路. 展开更多

关键词 preissmann格式 浅水方程 改进算法

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Preiss mann隐式格式在分汊和环状河道中的应用 被引量：4

18

作者 雷正雄 蒋艳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期485-490,共6页

环状河道在平原地区水系中非常常见 ,分汊河道也较常见 ,对这两种河道基于Preissmann格式的水流计算提出了可行的方法。对圣维南方程组进行离散后 ,用追赶法对各河道进行演算 ,由水量平衡原理对各结点进行计算 ,就可求得河道各断面的水... 环状河道在平原地区水系中非常常见 ,分汊河道也较常见 ,对这两种河道基于Preissmann格式的水流计算提出了可行的方法。对圣维南方程组进行离散后 ,用追赶法对各河道进行演算 ,由水量平衡原理对各结点进行计算 ,就可求得河道各断面的水流情况。用长江下游江阴至青龙港及杨林段河道的实例进行计算 ,取得了较为理想的效果。 展开更多

关键词 环状河道 分汊河道 preissmann格式 水流计算 追赶法 明渠 非恒定流

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不同隐格式法在工程实例中的应用 被引量：1

19

作者 邓辉 应飞 王克彬 《水资源与水工程学报》 2009年第6期157-159,共3页

采用preissmann隐格式法和特征隐格式法对同一工程输水运行时的明满流现象进行了数值模拟,具体介绍了两种数学模型的不同之处以及边界处理方法,并对计算结果进行分析和比较,提出在计算明满流时特征隐格式法较preissmann隐格式法适用性强。

关键词 preissmann隐格式法 特征隐格式 数值模拟

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